ES2962649T3

ES2962649T3 - Radiographic image acquisition system and radiographic image acquisition method

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Publication number: ES2962649T3
Application number: ES16850857T
Authority: ES
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2016-07-29
Publication date: 2024-03-20
Anticipated expiration: 2036-07-29
Also published as: CN108139489A; JP2021099358A; US20200292718A1; CN108139489B; US20180306931A1; JP6846353B2; KR102529855B1; JP7062109B2; JPWO2017056680A1; US10859715B2; KR20180059432A; WO2017056680A1; EP3358375A1; EP3358375A4; US11237278B2; CN112835090A; FI3358375T3; EP3358375B1

Abstract

Un sistema de adquisición de imágenes radiográficas está provisto de: una fuente de radiación para emitir radiación hacia un sujeto; un centelleador que es opaco a la luz de centelleo y que tiene una superficie receptora para recibir la radiación que ha pasado a través del sujeto, convirtiendo el centelleador la radiación recibida en la superficie receptora en luz de centelleo; un medio de formación de imágenes para emitir datos de imagen de radiación pertenecientes al sujeto A, teniendo el medio de formación de imágenes una unidad de lente para enfocar la superficie receptora y formar una imagen a partir de la luz de centelleo emitida desde la superficie receptora, y una unidad de formación de imágenes que captura una imagen de la luz centelleante formada por la unidad de lente; y una unidad de producción de imágenes para producir una imagen de radiación del sujeto basándose en los datos de la imagen de radiación emitidos desde los medios de formación de imágenes. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)A radiographic image acquisition system is provided with: a radiation source to emit radiation towards a subject; a scintillator that is opaque to scintillation light and having a receiving surface for receiving radiation that has passed through the subject, the scintillator converting the radiation received at the receiving surface into scintillation light; an imaging means for emitting radiation image data belonging to subject A, the imaging means having a lens unit for focusing the receiving surface and forming an image from scintillation light emitted from the receiving surface , and an imaging unit that captures an image of the scintillating light formed by the lens unit; and an imaging unit for producing a radiation image of the subject based on the radiation image data output from the imaging means. (Automatic translation with Google Translate, without legal value)

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Sistema de adquisición de imágenes radiográficas y método de adquisición de imágenes radiográficas Radiographic image acquisition system and radiographic image acquisition method

Campo técnicoTechnical field

La presente divulgación se refiere a un sistema de adquisición de imágenes de radiación y a un método de adquisición de imágenes de radiación. The present disclosure relates to a radiation image acquisition system and a radiation image acquisition method.

Antecedentes de la técnicaBackground of the technique

Tal y como se divulga en el Documento de Patente 1, se conoce un aparato de inspección por rayos X que incluye una placa fluorescente que convierte los rayos X, irradiados desde una fuente de rayos X y transmitidos a través de una muestra, en luz y unas cámaras CCD que capturan imágenes de la placa fluorescente. Este aparato utiliza una placa fluorescente constituida por una placa fluorescente de superficie frontal situada en un plano de irradiación de rayos X, una placa fluorescente de superficie posterior situada en el lado posterior del plano de irradiación y un filtro metálico situado entre ellos. Las cámaras CCD incluyen una cámara CCD de alta energía y una cámara CCD de baja energía. La placa fluorescente de la superficie frontal y la placa fluorescente de la superficie posterior convierten los rayos X transmitidos a través de una muestra en luz de centelleo. Las dos cámaras CCD descritas anteriormente realizan a continuación, la captura de imágenes. As disclosed in Patent Document 1, an X-ray inspection apparatus is known that includes a fluorescent plate that converts X-rays, irradiated from an X-ray source and transmitted through a sample, into light and CCD cameras that capture images of the fluorescent plate. This apparatus uses a fluorescent plate consisting of a front surface fluorescent plate located in an X-ray irradiation plane, a rear surface fluorescent plate located on the back side of the irradiation plane and a metal filter located between them. CCD cameras include high energy CCD camera and low energy CCD camera. The front surface fluorescent plate and the back surface fluorescent plate convert X-rays transmitted through a sample into scintillation light. The two CCD cameras described above then perform image capture.

El Documento de Patente 2 divulga un dispositivo de inspección por rayos X que incluye una fuente de rayos X con un tamaño de punto focal mayor que el diámetro de un defecto para irradiar una muestra con rayos X; un detector TDI de rayos X dispuesto cerca de la muestra y que tiene píxeles largos en una dirección paralela a la dirección de exploración de la muestra para detectar los rayos X irradiados por la fuente de rayos X y que pasan a través de la muestra como una imagen de transmisión de rayos X; y una unidad de detección de defectos para detectar defectos basándose en la imagen de transmisión de rayos X detectada por el detector TDI de rayos X. Patent Document 2 discloses an X-ray inspection device that includes an X-ray source with a focal spot size larger than the diameter of a defect for irradiating a sample with X-rays; a TDI X-ray detector arranged close to the sample and having long pixels in a direction parallel to the scanning direction of the sample to detect X-rays irradiated by the X-ray source and passing through the sample as a X-ray transmission image; and a defect detection unit for detecting defects based on the X-ray transmission image detected by the TDI X-ray detector.

El Documento de Patente 3 divulga un cristal centelleador y, más particularmente, un cristal centelleador que contiene espinela, forsterita o enstatita a la que se añade una cantidad predeterminada de manganeso. Patent Document 3 discloses a scintillator crystal and, more particularly, a scintillator crystal containing spinel, forsterite or enstatite to which a predetermined amount of manganese is added.

El Documento de Patente 4 se refiere a un sistema de adquisición de imágenes de radiación que incluye una fuente de radiación que irradia radiación hacia un objeto, una unidad de sujeción que sujeta el objeto, un miembro de conversión de longitud de onda que genera luz de centelleo, un primer medio de formación de imágenes que condensa y forma imágenes de la luz de centelleo irradiada desde una superficie de incidencia de la radiación del miembro de conversión de longitud de onda, un segundo medio de formación de imágenes que condensa y forma imágenes de la luz de centelleo irradiada desde una superficie opuesta a la superficie de incidencia del miembro de conversión de longitud de onda, un medio de ajuste de la posición de la unidad de sujeción que ajusta la posición de la unidad de sujeción entre la fuente de radiación y el miembro de conversión de longitud de onda y un medio de ajuste de la posición de la formación de imágenes que ajusta la posición de los primeros medios de formación de imágenes. El Documento de Patente 5 divulga un sistema de imágenes de radiación para adquirir una imagen de radiación de un objeto, que comprende una fuente de radiación, un centelleador, un medio de captura de imágenes que incluye una porción de lente, siendo dicho medio de captura de imágenes una cámara de exploración lineal, una unidad generadora de imágenes y un aparato transportador. Patent Document 4 relates to a radiation imaging system that includes a radiation source that radiates radiation toward an object, a clamping unit that holds the object, a wavelength conversion member that generates light of scintillation, a first imaging means that condenses and forms images of scintillation light irradiated from a radiation incidence surface of the wavelength conversion member, a second imaging means that condenses and forms images of the scintillation light irradiated from a surface opposite the incident surface of the wavelength conversion member, a position adjustment means of the clamping unit that adjusts the position of the clamping unit between the radiation source and the wavelength conversion member and an imaging position adjusting means that adjusts the position of the first imaging means. Patent Document 5 discloses a radiation imaging system for acquiring a radiation image of an object, comprising a radiation source, a scintillator, an image capture means including a lens portion, said capture means being of images a linear scanning camera, an image generating unit and a transport apparatus.

Lista de citasAppointment list

Bibliografía de patentesPatent bibliography

Documento de Patente 1: Patente japonesa no examinada Patent Document 1: Unexamined Japanese Patent

Publicación N.° 2008-164429 Publication No. 2008-164429

Documento de Patente 2: Documento EP 2813841 A1 Patent Document 2: Document EP 2813841 A1

Documento de Patente 3: Documento JP 2014 198831 A Patent Document 3: JP Document 2014 198831 A

Documento de Patente 4: Documento EP 2876466 A1 Patent Document 4: EP Document 2876466 A1

Documento de Patente 5: Documento US 2014286476 A1 Patent Document 5: US Document 2014286476 A1

Sumario de la invenciónSummary of the invention

Problema técnicotechnical problem

Los presentes inventores han desarrollado un sistema de adquisición de imágenes de radiación al que se aplica el denominado esquema de detector de centelleo de doble cara (DSSD). En este esquema, la cámara de baja energía captura una imagen de la luz de centelleo emitida desde la superficie frontal del centelleador y la cámara de alta energía captura una imagen de la luz de centelleo emitida desde la superficie posterior del centelleador. The present inventors have developed a radiation imaging system to which the so-called double-sided scintillation detector (DSSD) scheme is applied. In this scheme, the low energy camera captures an image of the scintillation light emitted from the front surface of the scintillator and the high energy camera captures an image of the scintillation light emitted from the rear surface of the scintillator.

Convencionalmente, asumiendo que un objeto del que se va a capturar una imagen de radiación está constituido por sustancias con diferentes transmitancias de radiación, Se ha considerado que aparecen diferencias de contraste en una imagen de radiación debido a diferencias en la transmitancia de la radiación. Por este motivo, en la fotografía basada en el esquema del detector de centelleo de doble cara, una cámara de baja energía captura una imagen de una sustancia con una alta transmitancia de radiación y una cámara de alta energía captura una imagen de una sustancia con una baja transmitancia de radiación. Asumiendo que los caracteres, patrones o similares, se imprimen con tinta sobre un miembro delgado en forma de lámina de plástico. En cuyo caso, dado que dicho plástico y tinta tienen transmitancias de radiación similares, se ha considerado que son difíciles de identificar. Además, cuando un miembro delgado en forma de lámina de plástico tiene porciones con diferentes grosores, debido a que son iguales en transmitancia de radiación, se ha considerado que es difícil identificar la forma del miembro basándose en diferencias de grosor. Conventionally, assuming that an object of which a radiation image is to be captured is made up of substances with different radiation transmittances, contrast differences have been considered to appear in a radiation image due to differences in radiation transmittance. For this reason, in photography based on the double-sided scintillation detector scheme, a low-energy camera captures an image of a substance with a high radiation transmittance and a high-energy camera captures an image of a substance with a low radiation transmittance. Assuming that the characters, patterns or the like are printed with ink on a thin plastic sheet-shaped member. In which case, since said plastic and ink have similar radiation transmittances, they have been considered difficult to identify. Furthermore, when a thin plastic sheet-shaped member has portions with different thicknesses, because they are equal in radiation transmittance, it has been considered difficult to identify the shape of the member based on thickness differences.

La presente divulgación describe un sistema de adquisición de imágenes de radiación y un método de adquisición de imágenes de radiación que puede adquirir imágenes de radiación nítidas. The present disclosure describes a radiation imaging system and a radiation imaging method that can acquire sharp radiation images.

Solución al problemaSolution to the problem

De acuerdo con la invención, se proporciona un sistema de adquisición de imágenes de radiación para adquirir una imagen de radiación de un objeto, como se define en la reivindicación independiente 1 y un método de adquisición de imágenes de radiación para adquirir una imagen de radiación de un objeto, como se define en la reivindicación independiente 9. According to the invention, there is provided a radiation image acquisition system for acquiring a radiation image of an object, as defined in independent claim 1 and a radiation image acquisition method for acquiring a radiation image of an object, as defined in independent claim 9.

De acuerdo con el sistema de adquisición de imágenes de radiación y con el método de adquisición de imágenes de radiación de la invención reivindicada, la porción de lente enfocada sobre la superficie de entrada del centelleador capta la luz de centelleo emitida desde la superficie de entrada a la unidad de captura de imágenes. A continuación, se emiten datos de imagen de radiación de un objeto y se genera una imagen de radiación del objeto basándose en los datos de imagen de radiación. En cuyo caso, el centelleador opaco se utiliza para convertir la radiación en luz de centelleo. Además, se captura una imagen de la luz de centelleo emitida desde la superficie de entrada del centelleador. Con estas características, es posible, por ejemplo, obtener una imagen de radiación contrastada incluso de un objeto constituido por sustancias con transmitancias de radiación similares basándose en ligeras diferencias en la transmitancia de radiación o diferencias en el grosor. Esto hace posible identificar la forma exterior de un objeto y los caracteres, patrones o similares impresos en el objeto a partir de una imagen. Es posible, en particular, adquirir una imagen de radiación que permita una identificación clara de la forma, patrón o similar, de un objeto constituido por elementos claros considerados difíciles de identificar claramente. En cuyo caso, un objeto constituido por sustancias con transmitancias de radiación similares puede ser un objeto constituido por sustancias con transmitancias de radiación ligeramente diferentes, tales como plásticos y tintas o un objeto constituido por sustancias con la misma transmitancia de radiación y que tienen porciones con diferentes grosores. According to the radiation imaging system and radiation imaging method of the claimed invention, the lens portion focused on the entrance surface of the scintillator captures the scintillation light emitted from the entrance surface to the image capture unit. Next, radiation image data of an object is output and a radiation image of the object is generated based on the radiation image data. In which case, the opaque scintillator is used to convert the radiation into scintillation light. Additionally, an image of the scintillation light emitted from the entrance surface of the scintillator is captured. With these features, it is possible, for example, to obtain a contrasted radiation image even of an object made up of substances with similar radiation transmittances based on slight differences in radiation transmittance or differences in thickness. This makes it possible to identify the exterior shape of an object and the characters, patterns or the like printed on the object from an image. It is possible, in particular, to acquire a radiation image that allows a clear identification of the shape, pattern or similar, of an object made up of clear elements considered difficult to clearly identify. In which case, an object made up of substances with similar radiation transmittances may be an object made up of substances with slightly different radiation transmittances, such as plastics and inks, or an object made up of substances with the same radiation transmittance and having portions with different thicknesses.

De acuerdo con algunos aspectos del sistema de adquisición de imágenes de radiación, la porción de lente está dispuesta de manera opuesta a la superficie de entrada. En cuyo caso, con una disposición simple, es posible capturar una imagen de la emisión de luz de centelleo de la superficie de entrada. In accordance with some aspects of the radiation imaging system, the lens portion is disposed opposite the input surface. In which case, with a simple arrangement, it is possible to capture an image of the scintillation light emission from the input surface.

De acuerdo con la invención reivindicada, el sistema de adquisición de imágenes de radiación además incluye un aparato de transporte dispuesto entre la fuente de radiación y el centelleador, así como para transportar el objeto en una dirección de transporte. En cuyo caso, es posible adquirir una imagen de radiación a mayor velocidad realizando la captura de la imagen según la velocidad de transporte del objeto utilizando una cámara de exploración lineal. Además, la fuente de radiación puede encenderse según un momento de captura de imágenes utilizando una cámara con sensor de área. According to the claimed invention, the radiation imaging system further includes a transport apparatus disposed between the radiation source and the scintillator, so as to transport the object in a transport direction. In which case, it is possible to acquire a radiation image at a higher speed by capturing the image according to the transport speed of the object using a line scan camera. Furthermore, the radiation source can be turned on according to a time of image capture using an area sensor camera.

De acuerdo con algunos aspectos del sistema de adquisición de imágenes de radiación, la unidad de captura de imágenes es un sensor de imágenes de área capaz de realizar una activación de integración de retardo de tiempo (TDI) y realiza una transferencia de carga en la superficie receptora de luz en sincronización con el movimiento del objeto mediante el aparato de transporte. En cuyo caso, se puede adquirir una imagen de radiación con una alta relación S/N. According to some aspects of the radiation imaging system, the image capture unit is an area image sensor capable of performing time delay integration (TDI) activation and performs charge transfer on the surface light receiver in synchronization with the movement of the object through the transport device. In which case, a radiation image with a high S/N ratio can be acquired.

De acuerdo con algunos aspectos del sistema de adquisición de imágenes de radiación, la tensión del tubo de la fuente de radiación puede ajustarse dentro del intervalo de 10 kV a 300 kV y el grosor del centelleador está dentro del intervalo de 10 pm a 1.000 pm. According to some aspects of the radiation imaging system, the voltage of the radiation source tube can be adjusted within the range of 10 kV to 300 kV and the thickness of the scintillator is within the range of 10 pm to 1,000 pm.

De acuerdo con algunos aspectos del sistema de adquisición de imágenes de radiación, la tensión del tubo de la fuente de radiación puede ajustarse dentro del intervalo de 150 kV a 1000 kV y el grosor del centelleador está dentro del intervalo de 100 pm a 50.000 pm. According to some aspects of the radiation imaging system, the voltage of the radiation source tube can be adjusted within the range of 150 kV to 1000 kV and the thickness of the scintillator is within the range of 100 pm to 50,000 pm.

De acuerdo con algunos aspectos del sistema de adquisición de imágenes de radiación, la unidad generadora de imágenes genera la imagen de radiación del objeto basándose en una tabla de búsqueda para la conversión de contraste correspondiente al menos al grosor del centelleador. En cuyo caso, es posible realizar adecuadamente la conversión de contraste según el grosor del centelleador incluso si cambia el contraste de una imagen de radiación obtenida mediante captura de imágenes en la superficie de entrada. According to some aspects of the radiation imaging system, the imaging unit generates the radiation image of the object based on a lookup table for contrast conversion corresponding to at least the thickness of the scintillator. In which case, it is possible to properly perform contrast conversion based on scintillator thickness even if the contrast of a radiation image obtained by imaging at the input surface changes.

De acuerdo con algunos aspectos del sistema de adquisición de imágenes de radiación, la fuente de radiación emite radiación, incluidos rayos X característicos, de no más de 20 keV y la radiación transmitida a través del objeto y convertida por el centelleador incluye rayos X característicos de no más de 20 keV. According to some aspects of the radiation imaging system, the radiation source emits radiation, including characteristic X-rays, of not more than 20 keV and the radiation transmitted through the object and converted by the scintillator includes characteristic no more than 20 keV.

De acuerdo con la invención reivindicada, el método además incluye una etapa (etapa de transporte), de transportar un objeto en una dirección de transporte utilizando un aparato de transporte dispuesto entre la fuente de radiación y el centelleador. En cuyo caso, se puede adquirir una imagen de radiación a una velocidad más alta realizando la captura de imágenes según la velocidad de transporte del objeto utilizando, por ejemplo, una cámara de exploración lineal. Además, la fuente de radiación puede encenderse según un momento de captura de imágenes utilizando una cámara con sensor de área. According to the claimed invention, the method further includes a step (transport step) of transporting an object in a transport direction using a transport apparatus arranged between the radiation source and the scintillator. In which case, a radiation image can be acquired at a higher speed by performing image capture according to the transport speed of the object using, for example, a line scan camera. Furthermore, the radiation source can be turned on according to a time of image capture using an area sensor camera.

De acuerdo con algunos aspectos del método de adquisición de imágenes, la unidad de captura de imágenes incluye un sensor de imágenes de área capaz de realizar una activación de integración de retardo de tiempo y la etapa de captura de imágenes realiza una transferencia de carga en la superficie receptora de luz del sensor de imágenes de área en sincronización con el movimiento del objeto mediante el aparato de transporte. En cuyo caso, se puede adquirir una imagen de radiación con una alta relación S/N. According to some aspects of the image acquisition method, the image capture unit includes an area image sensor capable of performing time delay integration activation and the image capture step performs a charge transfer in the light receiving surface of the area imaging sensor in synchronization with the movement of the object by the transport apparatus. In which case, a radiation image with a high S/N ratio can be acquired.

De acuerdo con algunos aspectos del método de adquisición de imágenes, el grosor del centelleador está dentro del intervalo de 10 pm a 1.000 pm y en la etapa de emisión de radiación, la tensión del tubo de la fuente de radiación está dentro del intervalo de 10 kV a 300 kV. According to some aspects of the image acquisition method, the thickness of the scintillator is within the range of 10 pm to 1,000 pm and in the radiation emission stage, the voltage of the radiation source tube is within the range of 10 kV to 300 kV.

De acuerdo con algunos aspectos del método de adquisición de imágenes, el grosor del centelleador está dentro del intervalo de 100 pm a 50.000 pm y en la etapa de emisión de radiación, la tensión del tubo de la fuente de radiación está dentro del intervalo de 150 kV a 1.000 kV. According to some aspects of the image acquisition method, the thickness of the scintillator is within the range of 100 pm to 50,000 pm and in the radiation emission stage, the voltage of the radiation source tube is within the range of 150 kV to 1,000 kV.

De acuerdo con algunos aspectos del método de adquisición de imágenes, la etapa de generación de imágenes genera una imagen de radiación del objeto basándose en una tabla de búsqueda para la conversión de contraste correspondiente al menos al grosor del centelleador. En cuyo caso, es posible realizar adecuadamente la conversión de contraste según el grosor del centelleador incluso si cambia el contraste de una imagen de radiación obtenida mediante captura de imágenes en la superficie de entrada. According to some aspects of the image acquisition method, the imaging step generates a radiation image of the object based on a lookup table for contrast conversion corresponding to at least the thickness of the scintillator. In which case, it is possible to properly perform contrast conversion based on scintillator thickness even if the contrast of a radiation image obtained by imaging at the input surface changes.

De acuerdo con algunos aspectos del método de adquisición de imágenes, la etapa de emisión de radiación emite radiación que incluye rayos X característicos de no más de 20 keV y la etapa de conversión convierte la radiación transmitida a través del objeto e incluye rayos X característicos de no más de 20 keV en luz de centelleo. According to some aspects of the image acquisition method, the radiation emission stage emits radiation that includes characteristic X-rays of not more than 20 keV and the conversion stage converts the radiation transmitted through the object and includes characteristic no more than 20 keV in scintillation light.

Efectos de la invenciónEffects of the invention

De acuerdo con la invención reivindicada, es posible adquirir imágenes de radiación nítidas. According to the claimed invention, it is possible to acquire sharp radiation images.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

La Figura 1 es una vista que muestra la disposición esquemática de un aparato de adquisición de imágenes de radiación de acuerdo con la primera realización no abarcada por el texto de las reivindicaciones; Figure 1 is a view showing the schematic arrangement of a radiation imaging apparatus according to the first embodiment not covered by the text of the claims;

la Figura 2 es una vista que muestra la disposición esquemática de un aparato de adquisición de imágenes de radiación de acuerdo con la segunda realización de la presente divulgación; Figure 2 is a view showing the schematic arrangement of a radiation imaging apparatus according to the second embodiment of the present disclosure;

la Figura 3A es una vista que muestra la configuración de un medio de captura de imágenes de acuerdo con la realización y la Figura 3B es una vista que muestra la configuración de un medio de captura de imágenes de acuerdo con un ejemplo comparativo; Figure 3A is a view showing the configuration of an image capturing means according to the embodiment and Figure 3B is a view showing the configuration of an image capturing means according to a comparative example;

la Figura 4 es una fotografía que muestra una bolsa de plástico para alimentos como objeto; Figure 4 is a photograph showing a plastic food bag as an object;

la Figura 5A es una vista que muestra una imagen de radiación de acuerdo con la primera realización y la Figura 5B es una vista que muestra una imagen de radiación de acuerdo con el primer ejemplo comparativo; Figure 5A is a view showing a radiation image according to the first embodiment and Figure 5B is a view showing a radiation image according to the first comparative example;

la Figura 6A es una vista que muestra una imagen de radiación de acuerdo con la segunda realización y la Figura 6B es una vista que muestra una imagen de radiación de acuerdo con el segundo ejemplo comparativo; Figure 6A is a view showing a radiation image according to the second embodiment and Figure 6B is a view showing a radiation image according to the second comparative example;

la Figura 7A es una vista que muestra una imagen de radiación de acuerdo con la tercera realización y la Figura 7B es una vista que muestra una imagen de radiación de acuerdo con el tercer ejemplo comparativo; Figure 7A is a view showing a radiation image according to the third embodiment and Figure 7B is a view showing a radiation image according to the third comparative example;

la Figura 8A es una vista que muestra una imagen de radiación de acuerdo con la cuarta realización y la Figura 8B es una vista que muestra una imagen de radiación de acuerdo con el cuarto ejemplo comparativo; Figure 8A is a view showing a radiation image according to the fourth embodiment and Figure 8B is a view showing a radiation image according to the fourth comparative example;

La Figura 9A es una vista que muestra una imagen de radiación de acuerdo con el quinto ejemplo comparativo y la Figura 9B es una vista que muestra una imagen de radiación de acuerdo con el sexto ejemplo comparativo, no siendo dichos ejemplos comparativos quinto y sexto de acuerdo con la invención reivindicada; y Figure 9A is a view showing a radiation image according to the fifth comparative example and Figure 9B is a view showing a radiation image according to the sixth comparative example, said fifth and sixth comparative examples not being according to with the claimed invention; and

la Figura 10A es un gráfico que muestra los espectros de energía de rayos X utilizados para una simulación, la Figura 10B es un gráfico que muestra un resultado de simulación obtenido utilizando un espectro de energía de rayos X antes de la corrección y la Figura 10C es un gráfico que muestra un resultado de simulación obtenido utilizando un espectro de energía de rayos X tras la corrección. Figure 10A is a graph showing the X-ray energy spectra used for a simulation, Figure 10B is a graph showing a simulation result obtained using an X-ray energy spectrum before correction and Figure 10C is a graph showing a simulation result obtained using an X-ray energy spectrum after correction.

Descripción de las realizacionesDescription of the achievements

A continuación en el presente documento, se describirán realizaciones de la presente divulgación haciendo referencia a los dibujos adjuntos. Debe tenerse en cuenta que los mismos signos de referencia denotan los mismos elementos en la descripción de los dibujos y se omitirá cualquier descripción duplicada. También, los dibujos respectivos están preparados a efectos de la descripción y están dibujados de manera que se enfaticen especialmente las porciones que se van a describir. Por lo tanto, las proporciones dimensionales de los miembros respectivos en los dibujos no siempre coinciden con las proporciones reales. Below, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the same reference signs denote the same elements in the description of the drawings and any duplicate description will be omitted. Also, the respective drawings are prepared for the purpose of description and are drawn so as to especially emphasize the portions to be described. Therefore, the dimensional proportions of the respective members in the drawings do not always match the actual proportions.

Como se muestra en la Figura 1, un sistema de adquisición de imágenes de radiación 1 es un aparato para adquirir una imagen de radiación de un objeto A. El objeto A tiene, por ejemplo, una composición constituida por elementos claros. Debe tenerse en cuenta, sin embargo, que la composición del objeto A no se limita a esto. As shown in Figure 1, a radiation image acquisition system 1 is an apparatus for acquiring a radiation image of an object A. The object A has, for example, a composition consisting of clear elements. It should be noted, however, that the composition of object A is not limited to this.

El objeto A puede ser un objeto constituido por sustancias con transmitancias de radiación ligeramente diferentes. Dichos objetos incluyen, por ejemplo, productos y películas de plástico sobre los que se imprime tinta, alimentos que contienen sustancias extrañas como parásitos y pelo, espacios de aire y burbujas contenidas en sustancias de elementos claros como resinas, las estructuras internas de materiales compuestos tales como fibras de carbono y plásticos de ingeniería y las estructuras internas de revestimientos. El objeto A también puede ser un objeto que esté constituido por sustancias con la misma transmitancia de radiación y que tenga porciones que tengan diferentes grosores. Tales objetos incluyen plásticos prensados y papeles con filigranas, dispositivos semiconductores microfabricados, separadores y electrodos como componentes de baterías y sus estructuras periféricas. Como se ha descrito anteriormente, el objeto A puede estar constituido por sustancias con transmitancias de radiación similares, que convencionalmente se consideran difíciles de identificar utilizando imágenes de radiación convencionales. Tales objetos A no han sido el objetivo de la captura en imágenes por sistemas convencionales de adquisición de imágenes de radiación. Por otro lado, el sistema de adquisición de imágenes de radiación 1 puede adquirir una imagen de radiación contrastada incluso del objeto A que tiene una composición constituida por elementos claros o está constituido por sustancias con transmitancias de radiación similares. Una imagen de radiación adquirida por el sistema de adquisición de imágenes de radiación 1 permite la identificación de la forma exterior del objeto A y los caracteres, patrones o similares impresos en el objeto A. Object A may be an object made of substances with slightly different radiation transmittances. Such objects include, for example, plastic products and films on which ink is printed, foods containing foreign substances such as parasites and hair, air spaces and bubbles contained in clear element substances such as resins, the internal structures of composite materials such such as carbon fibers and engineering plastics and the internal structures of coatings. Object A may also be an object that is made up of substances with the same radiation transmittance and has portions that have different thicknesses. Such objects include pressed plastics and watermarked papers, microfabricated semiconductor devices, separators and electrodes such as battery components and their peripheral structures. As described above, object A may consist of substances with similar radiation transmittances, which are conventionally considered difficult to identify using conventional radiation images. Such A objects have not been targeted for imaging by conventional radiation imaging systems. On the other hand, the radiation image acquisition system 1 can acquire a contrasted radiation image even of object A that has a composition consisting of clear elements or is constituted of substances with similar radiation transmittances. A radiation image acquired by the radiation imaging system 1 allows the identification of the exterior shape of the object A and the characters, patterns or the like printed on the object A.

El sistema de adquisición de imágenes de radiación 1 incluye una fuente de radiación 2 que emite radiación, tal como rayos X blancos hacia el objeto A, un centelleador 6 que genera luz de centelleo según la entrada de emisión de radiación desde la fuente de radiación 2 y la transmite a través del objeto A, una cámara 3 (medio de captura de imágenes), que captura una imagen de la emisión de luz de centelleo desde una superficie de entrada 6a del centelleador 6 y un ordenador 10 que controla algunas funciones del sistema de adquisición de imágenes de radiación 1 y genera una imagen de radiación. El sistema de adquisición de imágenes de radiación 1 además incluye una porción 7 de sujeción del objeto que sujeta el objeto A y una porción 8 de sujeción de centelleador que sujeta el centelleador 6. The radiation imaging system 1 includes a radiation source 2 that emits radiation such as white X-rays toward the object A, a scintillator 6 that generates scintillation light according to the radiation emission input from the radiation source 2 and transmits it through the object A, a camera 3 (image capture means), which captures an image of the scintillation light emission from an input surface 6a of the scintillator 6 and a computer 10 that controls some functions of the system radiation imaging module 1 and generates a radiation image. The radiation imaging system 1 further includes an object holding portion 7 holding the object A and a scintillator holding portion 8 holding the scintillator 6.

La fuente de radiación 2, la cámara 3, la porción 7 de sujeción del objeto y la porción 8 de sujeción del centelleador están alojadas en una carcasa (no mostrada) y fijadas en la carcasa. Todas o al menos una de la fuente de radiación 2, la cámara 3, la porción 7 de sujeción del objeto y la porción 8 de sujeción del centelleador pueden ser móviles para permitir el ajuste de la relación posicional relativa entre sí. El ordenador 10 puede alojarse en la carcasa o disponerse fuera de la carcasa. Un dispositivo de visualización 16 (unidad de visualización) y un dispositivo de entrada 17 (unidad de entrada) están conectados al ordenador 10. The radiation source 2, the camera 3, the object holding portion 7 and the scintillator holding portion 8 are housed in a housing (not shown) and fixed in the housing. All or at least one of the radiation source 2, the chamber 3, the object holding portion 7 and the scintillator holding portion 8 may be movable to allow adjustment of the relative positional relationship to each other. The computer 10 may be housed in the housing or arranged outside the housing. A display device 16 (display unit) and an input device 17 (input unit) are connected to the computer 10.

La fuente de radiación 2 como fuente de luz irradia (emite) rayos X con los que se irradia el objeto A. Por ejemplo, la fuente de radiación 2 irradia (emite) un haz cónico de rayos X desde un punto de emisión de rayos X. Los rayos X irradiados desde la fuente de radiación 2 forman un flujo de radiación 12. La región en la que existe el flujo de radiación 12 es la región de emisión de la fuente de radiación 2. La fuente de radiación 2 emite radiación que incluye rayos X característicos (rayos X fluorescentes) de 20 keV o menos. La fuente de radiación 2 puede emitir radiación que incluye rayos X característicos de 10 keV a 20 keV. La fuente de radiación 2 puede emitir radiación, incluyendo rayos X suaves. La fuente de radiación 2 está configurada para poder ajustar una tensión del tubo y una corriente del tubo. La tensión del tubo de la fuente de radiación 2 se puede ajustar entre al menos 10 kV y 1.000 kV. La corriente del tubo de la fuente de radiación 2 se puede ajustar entre al menos 10 pA y 500 mA. Los rayos X característicos de 20 keV o menos pueden variar según los materiales objetivo de la fuente de radiación. Por ejemplo, con tungsteno (W), la radiación incluye rayos X característicos de los rayos L (9,8 keV). Con molibdeno (Mo), la radiación incluye rayos X característicos de los rayos K (17,4 keV). Radiation source 2 as a light source radiates (emits) X-rays with which object A is irradiated. For example, radiation source 2 radiates (emits) a conical beam of X-rays from an X-ray emission point The X-rays irradiated from the radiation source 2 form a radiation flux 12. The region in which the radiation flux 12 exists is the emission region of the radiation source 2. The radiation source 2 emits radiation including characteristic x-rays (fluorescent x-rays) of 20 keV or less. The radiation source 2 can emit radiation including characteristic X-rays of 10 keV to 20 keV. Radiation source 2 can emit radiation, including soft X-rays. The radiation source 2 is configured to be able to adjust a tube voltage and a tube current. The tube voltage of radiation source 2 can be adjusted between at least 10 kV and 1000 kV. The tube current of radiation source 2 can be adjusted between at least 10 pA and 500 mA. Characteristic x-rays of 20 keV or less may vary depending on the target materials of the radiation source. For example, with tungsten (W), the radiation includes X-rays characteristic of L-rays (9.8 keV). With molybdenum (Mo), the radiation includes X-rays characteristic of K-rays (17.4 keV).

La fuente de radiación 2 está dispuesta de manera que el eje óptico de radiación forme un ángulo predeterminado con respecto a una normal a la superficie de entrada 6a del centelleador 6. Es decir, la fuente de radiación 2 mira hacia el objeto A y la superficie de entrada 6a y está dispuesta en una posición fuera de la normal a la superficie de entrada 6a. En otras palabras, la fuente de radiación 2 está dispuesta de manera que el ángulo formado entre su eje óptico y la superficie de entrada 6a sea mayor que 0° y menor que 90°. Debe tenerse en cuenta que la fuente de radiación 2 puede estar dispuesta en la normal a la superficie de entrada 6a. The radiation source 2 is arranged so that the optical axis of radiation forms a predetermined angle with respect to a normal to the entrance surface 6a of the scintillator 6. That is, the radiation source 2 faces the object A and the surface of inlet 6a and is arranged in a position outside the normal to the inlet surface 6a. In other words, the radiation source 2 is arranged so that the angle formed between its optical axis and the entrance surface 6a is greater than 0° and less than 90°. It should be noted that the radiation source 2 may be arranged normal to the entrance surface 6a.

La porción 7 de sujeción del objeto está dispuesta entre la fuente de radiación 2 y la porción 8 de sujeción del centelleador. La porción 7 de sujeción del objeto mantiene el objeto A en un estado en el que el objeto A está situado al menos dentro del flujo de radiación 12. La porción 7 de sujeción del objeto sujeta el objeto A en el lado opuesto a la fuente de radiación 2. Un filtro o similar que reduzca la radiación, incluyendo los rayos X característicos (rayos X fluorescentes), de 20 keV o menos, no está situado preferentemente entre el objeto A y la fuente de radiación 2. Esto permite irradiar el objeto A con una radiación que incluye rayos X característicos (rayos X fluorescentes) de 20 keV o menos. La porción 7 de sujeción del objeto está provista para reducir (minimizar) su influencia sobre la radiación transmitida a través del objeto A. Por ejemplo, la porción 7 de sujeción del objeto puede estar formada a partir de un material que contiene fibra de carbono o similar o un material con poco elemento tal como una película delgada que incluye un material plástico, un material de película o un material metálico. Además, la porción 7 de sujeción del objeto puede estar provista de una porción de abertura más pequeña que el objeto A para evitar que la porción 7 de sujeción del objeto entre en el campo visual de observación. Cuando el objeto A está sujeto por la porción 7 de sujeción del objeto, la porción 7 de sujeción del objeto puede estar dispuesta fuera del campo visual de observación. Como alternativa, el objeto A y la porción 7 de sujeción del objeto se pueden disponer para impedir que el objeto A se superponga a la porción 7 de sujeción del objeto en una imagen. The object holding portion 7 is arranged between the radiation source 2 and the scintillator holding portion 8. The object holding portion 7 maintains the object A in a state in which the object A is located at least within the radiation flux 12. The object holding portion 7 holds the object A on the side opposite to the source of radiation. radiation 2. A filter or similar that reduces radiation, including characteristic X-rays (fluorescent with radiation that includes characteristic x-rays (fluorescent x-rays) of 20 keV or less. The object holding portion 7 is provided to reduce (minimize) its influence on the radiation transmitted through the object A. For example, the object holding portion 7 may be formed from a material containing carbon fiber or similar or a material with little element such as a thin film including a plastic material, a film material or a metallic material. Furthermore, the object holding portion 7 may be provided with an opening portion smaller than the object A to prevent the object holding portion 7 from entering the field of view of observation. When the object A is held by the object holding portion 7, the object holding portion 7 may be arranged outside the field of view of observation. Alternatively, the object A and the object holding portion 7 may be arranged to prevent the object A from overlapping the object holding portion 7 in an image.

El centelleador 6 es un miembro de conversión de longitud de onda en forma de placa (por ejemplo, una placa plana). El centelleador 6 tiene la superficie de entrada 6a en la que se introduce la radiación transmitida a través del objeto A. La superficie de entrada 6a es la superficie de lado delantero (superficie frontal) opuesta a la fuente de radiación 2. La superficie de entrada 6a sirve como superficie de observación en el sistema de adquisición de imágenes de radiación 1. El sistema de adquisición de imágenes de radiación 1 utiliza la superficie de entrada 6a del centelleador 6 como superficie de observación. The scintillator 6 is a plate-shaped (e.g., a flat plate) wavelength conversion member. The scintillator 6 has the entrance surface 6a into which the radiation transmitted through the object A is introduced. The entrance surface 6a is the front side surface (front surface) opposite the radiation source 2. The entrance surface 6a serves as the viewing surface in the radiation imaging system 1. The radiation imaging system 1 uses the input surface 6a of the scintillator 6 as the viewing surface.

El centelleador 6 convierte la radiación transmitida a través del objeto A y enviada a la superficie de entrada 6a en luz de centelleo. El centelleador 6 convierte la radiación, incluyendo los rayos X característicos de 20 keV o menos, que se transmite a través del objeto A y la introduce en la superficie de entrada 6a, en luz de centelleo. La radiación que tiene energía relativamente baja se convierte en el lado de la superficie de entrada 6a y sale (se emite) desde la superficie de entrada 6a. La radiación con energía relativamente alta se convierte en la superficie posterior del centelleador 6 y, en consecuencia, se dificulta su salida desde la superficie de entrada 6a. Por este motivo, en el sistema de adquisición de imágenes de radiación 1 que utiliza la superficie de entrada 6a como superficie de observación, se utiliza luz de centelleo convertida a partir de radiación con energía relativamente baja para la formación de la imagen de radiación. The scintillator 6 converts the radiation transmitted through the object A and sent to the input surface 6a into scintillation light. The scintillator 6 converts radiation, including characteristic Radiation having relatively low energy is converted on the side of the input surface 6a and exits (emitted) from the input surface 6a. Radiation with relatively high energy is converted at the rear surface of the scintillator 6 and, consequently, its exit from the entrance surface 6a is difficult. For this reason, in the radiation imaging system 1 using the input surface 6a as the observation surface, scintillation light converted from radiation with relatively low energy is used for radiation image formation.

En esta realización, el centelleador 6 es un centelleador opaco a la luz de centelleo. El centelleador 6 es, por ejemplo, un centelleador formado por evaporación, aplicación, depósito o crecimiento de cristales de un material fluorescente sobre una base o un centelleador formado por incrustación de un material fluorescente en un recipiente de plástico. Además, el centelleador 6 es, por ejemplo, un centelleador granular o un centelleador columnar. In this embodiment, the scintillator 6 is a scintillator opaque to the scintillation light. The scintillator 6 is, for example, a scintillator formed by evaporation, application, deposition or crystal growth of a fluorescent material on a base or a scintillator formed by embedding a fluorescent material in a plastic container. Furthermore, the scintillator 6 is, for example, a granular scintillator or a columnar scintillator.

El grosor del centelleador 6 se ajusta en un valor adecuado dentro del intervalo de varios pm a varios cm. En esta realización, en particular, el grosor del centelleador 6 se establece en un valor adecuado basándose en la tensión del tubo de la fuente de radiación 2. El grosor del centelleador 6 se puede establecer en un valor adecuado basándose en la banda de energía de la radiación detectada. El grosor del centelleador 6 se puede establecer en un valor adecuado basándose en la composición o grosor del objeto A. The thickness of the scintillator 6 is set to a suitable value within the range of several pm to several cm. In this embodiment, in particular, the thickness of the scintillator 6 is set to a suitable value based on the voltage of the radiation source tube 2. The thickness of the scintillator 6 can be set to a suitable value based on the energy band of the radiation detected. The thickness of the scintillator 6 can be set to a suitable value based on the composition or thickness of the object A.

Más específicamente, el grosor del centelleador 6 está dentro del intervalo de 10 pm a 50.000 pm. Cuando la tensión del tubo de la fuente de radiación 2 se establece dentro del intervalo de 10 kV a 300 kV, el grosor del centelleador 6 se establece en un valor dentro del intervalo de 10 pm a 1.000 pm. Cuando la tensión del tubo de la fuente de radiación 2 se establece dentro del intervalo de 150 kV a 1.000 kV, el grosor del centelleador 6 se establece en un valor dentro del intervalo de 100 pm a 50.000 pm. More specifically, the thickness of the scintillator 6 is within the range of 10 pm to 50,000 pm. When the voltage of the radiation source tube 2 is set within the range of 10 kV to 300 kV, the thickness of the scintillator 6 is set to a value within the range of 10 pm to 1,000 pm. When the voltage of the radiation source tube 2 is set within the range of 150 kV to 1,000 kV, the thickness of the scintillator 6 is set to a value within the range of 100 pm to 50,000 pm.

La opacidad del centelleador 6 se describirá en detalle. Un centelleador opaco a la luz de centelleo es un centelleador que presenta una transmitancia de luz del 80 % o menos en la longitud de onda de la luz de centelleo al dispersar o absorber la luz de centelleo dentro del centelleador. De acuerdo con dicho centelleador, cuando se introduce luz con la misma longitud de onda que la luz de centelleo en la superficie de entrada 6a del centelleador 6, la cantidad de luz emitida desde una superficie posterior 6b del centelleador 6 llega a ser un 80 % o menos de la cantidad de luz de entrada. La transmitancia de luz del centelleador 6 puede estar dentro del intervalo del 0 % al 60 % (longitud de onda de la luz de centelleo: 550 nm), cuando el centelleador 6 tiene un grosor de 1.000 pm (1 mm). El sistema de adquisición de imágenes de radiación 1 utiliza el centelleador opaco 6 para presentar la utilidad de la observación de la superficie frontal con respecto al objeto A constituido por sustancias con transmitancias de radiación similares (en particular, el objeto A constituido por elementos claros). The opacity of the scintillator 6 will be described in detail. A scintillator opaque scintillator is a scintillator that exhibits a light transmittance of 80% or less at the wavelength of the scintillator light by scattering or absorbing the scintillator light within the scintillator. According to said scintillator, when light with the same wavelength as the scintillation light is introduced into the entrance surface 6a of the scintillator 6, the amount of light emitted from a rear surface 6b of the scintillator 6 becomes 80%. or less than the amount of input light. The light transmittance of the scintillator 6 may be within the range of 0% to 60% (scintillation light wavelength: 550 nm), when the scintillator 6 has a thickness of 1,000 pm (1 mm). The radiation imaging system 1 uses the opaque scintillator 6 to present the utility of front surface observation with respect to object A made up of substances with similar radiation transmittances (in particular, object A made up of clear elements). .

La porción 8 de sujeción del centelleador sujeta el centelleador 6 mientras que el centelleador 6 está situado al menos dentro del flujo de radiación 12. La porción 8 de sujeción del centelleador sujeta la superficie posterior del centelleador 6 para exponer la superficie de entrada 6a del centelleador 6. Esto hace que la superficie de entrada 6a sea opuesta tanto a la fuente de radiación 2 como a la cámara 3. La fuente de radiación 2 y la cámara 3 están dispuestas en diferentes direcciones sin superponerse entre sí cuando se ven desde la posición de la porción 8 de sujeción del centelleador. La porción 8 de sujeción del centelleador está configurada para permitir la sustitución del centelleador 6 sujeto para permitir la selección de uno de los centelleadores 6 con diferentes grosores o de diferentes según la tensión del tubo de la fuente de radiación 2 a utilizar. Es decir, la porción 8 de sujeción del centelleador está configurada para cambiar el tamaño (longitud, anchura y altura), y forma de una porción a la que está fijado el centelleador 6. La porción 8 de sujeción del centelleador puede tener un efecto de bloqueo de la luz. Además, aunque la porción 8 de sujeción del centelleador está preferentemente provista de un tratamiento antirreflectante, la porción 8 de sujeción del centelleador puede producir reflejos. The scintillator holding portion 8 holds the scintillator 6 while the scintillator 6 is located at least within the radiation stream 12. The scintillator holding portion 8 holds the rear surface of the scintillator 6 to expose the entrance surface 6a of the scintillator. 6. This makes the entrance surface 6a opposite both the radiation source 2 and the chamber 3. The radiation source 2 and the chamber 3 are arranged in different directions without overlapping each other when viewed from the position of the scintillator holding portion 8. The scintillator holding portion 8 is configured to allow replacement of the clamped scintillator 6 to allow the selection of one of the scintillators 6 with different thicknesses or of different thicknesses depending on the voltage of the radiation source tube 2 to be used. That is, the scintillator holding portion 8 is configured to change the size (length, width and height), and shape of a portion to which the scintillator 6 is attached. The scintillator holding portion 8 may have a light blocking. Furthermore, although the scintillator holding portion 8 is preferably provided with an anti-reflective treatment, the scintillator holding portion 8 may produce reflections.

La cámara 3 es un medio de captura de imágenes de un esquema de conversión indirecta que captura una imagen de proyección (es decir, una imagen de transmisión radiográfica), del objeto A, que se proyecta sobre el centelleador 6, desde la superficie de entrada 6a lateral del centelleador 6. Es decir, la cámara 3 es un medio de captura de imágenes en el lado de la superficie de entrada 6a. La cámara 3 incluye una lente 3a (porción de lente), que forma una imagen de la emisión de luz de centelleo desde la superficie de entrada 6a del centelleador 6 y un sensor de imagen 3b (unidad de captura de imágenes), que captura una imagen de luz de centelleo captada por la lente 3a. La cámara 3 puede ser un fotodetector del tipo de acoplamiento de lentes. The camera 3 is an image capture means of an indirect conversion scheme that captures a projection image (i.e., a radiographic transmission image), of the object A, which is projected onto the scintillator 6, from the input surface 6a side of the scintillator 6. That is, the camera 3 is an image capture means on the side of the input surface 6a. The camera 3 includes a lens 3a (lens portion), which forms an image of the scintillation light emission from the input surface 6a of the scintillator 6, and an image sensor 3b (image capture unit), which captures a flicker light image captured by lens 3a. The camera 3 may be a lens coupling type photodetector.

La cámara 3 está dispuesta en un lado al que se opone la superficie de entrada 6a con referencia a la porción 8 de sujeción del centelleador. Por ejemplo, la cámara 3 se puede disponer de manera opuesta a la superficie de entrada 6a del centelleador 6. En cuyo caso, al menos la lente 3a está dispuesta de manera opuesta a la superficie de entrada 6a y acopla ópticamente la superficie de entrada 6a al sensor de imagen 3b. Además, la cámara 3 se puede disponer para capturar una imagen de luz de centelleo a través de un espejo (no mostrado), que refleja la luz de centelleo irradiada desde la superficie de entrada 6a del centelleador 6. En cuyo caso, el espejo y la lente 3a acoplan ópticamente la superficie de entrada 6a al sensor de imagen 3b. The chamber 3 is arranged on a side opposite the inlet surface 6a with reference to the scintillator holding portion 8. For example, the camera 3 may be arranged opposite the entrance surface 6a of the scintillator 6. In which case, at least the lens 3a is arranged opposite the entrance surface 6a and optically couples the entrance surface 6a. to image sensor 3b. Furthermore, the camera 3 can be arranged to capture an image of scintillation light through a mirror (not shown), which reflects the scintillation light radiated from the input surface 6a of the scintillator 6. In which case, the mirror and The lens 3a optically couples the input surface 6a to the image sensor 3b.

La lente 3a condensa luz de centelleo en un campo visual 13. La lente 3a está dispuesta para ajustar un enfoque sobre la superficie de entrada 6a del centelleador 6. Esto hace posible condensar la luz de centelleo obtenida por conversión relativamente en el lado de la superficie de entrada 6a del centelleador 6. La lente 3a también condensa la luz de centelleo emitida desde la superficie de entrada 6a y forma imágenes de la luz de centelleo en una superficie receptora de luz 3c del sensor de imagen 3b. El sensor de imagen 3b recibe la imagen de la luz de centelleo formada por la lente 3a y convierte fotoeléctricamente la luz de centelleo. El sensor de imagen 3b se conecta eléctricamente al ordenador 10. La cámara 3 envía los datos de imágenes de radiación obtenidos mediante la captura de imágenes a un procesador de procesamiento de imágenes 10a del ordenador 10. Como sensor de imagen 3b, se utiliza un sensor de imagen de área, tal como un sensor de imagen de área CCD o un sensor de imagen de área CMOS. The lens 3a condenses scintillation light in a field of view 13. The lens 3a is arranged to adjust a focus on the input surface 6a of the scintillator 6. This makes it possible to condense the scintillation light obtained by conversion relatively on the side of the surface input surface 6a of the scintillator 6. The lens 3a also condenses the scintillation light emitted from the input surface 6a and forms images of the scintillation light on a light receiving surface 3c of the image sensor 3b. The image sensor 3b receives the image of the scintillation light formed by the lens 3a and photoelectrically converts the scintillation light. The image sensor 3b is electrically connected to the computer 10. The camera 3 sends the radiation image data obtained by capturing images to an image processing processor 10a of the computer 10. As the image sensor 3b, a sensor is used. area image sensor, such as a CCD area image sensor or a CMOS area image sensor.

Se describirá en detalle un ejemplo de la configuración de la cámara 3. La cámara 3 está dispuesta de manera que un eje óptico L de la lente 3a sea perpendicular a la superficie de entrada 6a. Es decir, la lente 3a de la cámara 3 mira hacia la superficie de entrada 6a y está dispuesta en una normal a la superficie de entrada 6a. La cámara 3 está dispuesta fuera del eje óptico de la fuente de radiación 2. Es decir, la cámara 3 está dispuesta de manera que esté separada de una región de emisión (una región donde existe el flujo de radiación 12), de radiación procedente de la fuente de radiación 2. Esto impide que la cámara 3 quede expuesta a la radiación de la fuente de radiación 2 e impide la aparición de ruido al generar una señal de conversión directa de radiación dentro de la cámara 3. La lente 3a de la cámara 3 está dispuesta de manera que una línea perpendicular trazada desde el centro de la lente 3a hasta la superficie de entrada 6a del centelleador 6 esté dentro del alcance de la superficie de entrada 6a y también está dispuesta sobre la superficie de entrada 6a del centelleador 6. Esto hace posible detectar una cantidad relativamente grande de luz de centelleo. An example of the configuration of the camera 3 will be described in detail. The camera 3 is arranged so that an optical axis L of the lens 3a is perpendicular to the input surface 6a. That is, the lens 3a of the camera 3 faces the entrance surface 6a and is arranged in a normal to the entrance surface 6a. The camera 3 is arranged outside the optical axis of the radiation source 2. That is, the camera 3 is arranged so that it is separated from an emission region (a region where the radiation flux 12 exists), of radiation coming from the radiation source 2. This prevents the camera 3 from being exposed to radiation from the radiation source 2 and prevents the appearance of noise by generating a direct radiation conversion signal inside the camera 3. The camera lens 3a 3 is arranged so that a perpendicular line drawn from the center of the lens 3a to the entrance surface 6a of the scintillator 6 is within the range of the entrance surface 6a and is also arranged on the entrance surface 6a of the scintillator 6. This makes it possible to detect a relatively large amount of scintillation light.

Debe tenerse en cuenta que se puede proporcionar un espejo o similar en una posición opuesta al centelleador 6 y la trayectoria óptica de la luz de centelleo se puede cambiar según sea necesario. En cuyo caso, dado que la cámara 3 podría no disponerse de manera que esté opuesta a la superficie de entrada 6a del centelleador 6, la cámara 3 podría disponerse en el lado opuesto a la superficie de entrada 6a, es decir, el lado opuesto a la fuente de radiación 2, con referencia a la porción 8 de sujeción del centelleador. Se pueden proporcionar uno o una pluralidad de espejos como elementos ópticos para guiar la luz de centelleo en una trayectoria óptica, según sea necesario. It should be noted that a mirror or the like may be provided in a position opposite the scintillator 6 and the optical path of the scintillator light may be changed as necessary. In which case, since the chamber 3 could not be arranged so as to be opposite the entrance surface 6a of the scintillator 6, the chamber 3 could be arranged on the opposite side to the entrance surface 6a, that is, the side opposite to the radiation source 2, with reference to the scintillator holding portion 8. One or a plurality of mirrors may be provided as optical elements to guide scintillation light in an optical path, as necessary.

Debe tenerse en cuenta que las configuraciones de la fuente de radiación 2 y la cámara 3 no se limitan a las descritas en el aspecto anterior. La fuente de radiación 2 y la cámara 3 se proporcionan preferentemente en posiciones donde no interfieren entre sí (o apenas interfieren entre sí), en términos de la relación entre la porción 7 de sujeción del objeto (objeto A), y la porción 8 de sujeción del centelleador (centelleador 6). Aunque la fuente de radiación 2 y la cámara 3 pueden estar dispuestas en un plano que incluye una normal a la superficie de entrada 6a del centelleador 6, la fuente de radiación 2 y la cámara 3 pueden estar dispuestas tridimensionalmente alrededor de una normal a la superficie de entrada 6a, según sea necesario. It should be noted that the configurations of the radiation source 2 and chamber 3 are not limited to those described in the previous aspect. The radiation source 2 and the camera 3 are preferably provided in positions where they do not interfere with each other (or hardly interfere with each other), in terms of the relationship between the holding portion 7 of the object (object A), and the portion 8 of holding the scintillator (scintillator 6). Although the radiation source 2 and the camera 3 can be arranged in a plane that includes a normal to the entrance surface 6a of the scintillator 6, the radiation source 2 and the camera 3 can be arranged three-dimensionally about a normal to the surface input 6a, as necessary.

El ordenador 10 está formado por un ordenador que incluye una unidad central de procesamiento (CPU), una memoria de solo lectura (ROM), una memoria de acceso aleatorio (RAM) y una interfaz de entrada/salida. El ordenador 10 incluye un procesador de procesamiento de imágenes 10a (unidad generadora de imágenes), que genera una imagen de radiación del objeto A basándose en los datos de imagen de radiación emitidos desde la cámara 3 y un procesador de control 10b (unidad de control) que controla la fuente de radiación 2 y la cámara. 3. El procesador de procesamiento de imágenes 10a introduce datos de imágenes de radiación y ejecuta un procesamiento predeterminado, tal como un procesamiento de imágenes para los datos de imágenes de radiación de entrada. El procesador de procesamiento de imágenes 10a envía la imagen de radiación generada al dispositivo de visualización 16. El procesador de control 10b controla la fuente de radiación 2 basándose en los valores de tensión del tubo y la corriente del tubo de la fuente de radiación 2 que se almacenan mediante una operación de entrada del usuario o similar. El procesador de control 10b controla la cámara 3 basándose en, por ejemplo, el tiempo de exposición de la cámara 3 que se almacena según una entrada del usuario o similar. El procesador de procesamiento de imágenes 10a y el procesador de control 10b pueden ser procesadores diferentes o el mismo procesador. Además, el ordenador 10 puede programarse para ejecutar las funciones del procesador de procesamiento de imágenes 10a y el procesador de control. The computer 10 is formed by a computer that includes a central processing unit (CPU), a read-only memory (ROM), a random access memory (RAM), and an input/output interface. The computer 10 includes an image processing processor 10a (image generating unit), which generates a radiation image of the object A based on the radiation image data output from the camera 3, and a control processor 10b (control unit ) that controls radiation source 2 and the camera. 3. The image processing processor 10a inputs radiation image data and performs predetermined processing, such as image processing for the input radiation image data. The image processing processor 10a sends the generated radiation image to the display device 16. The control processor 10b controls the radiation source 2 based on the tube voltage and tube current values of the radiation source 2 that They are stored by a user input operation or similar. The control processor 10b controls the camera 3 based on, for example, the exposure time of the camera 3 that is stored according to a user input or the like. The image processing processor 10a and the control processor 10b may be different processors or the same processor. Additionally, the computer 10 may be programmed to execute the functions of the image processing processor 10a and the control processor.

El dispositivo de visualización 16 es una pantalla que muestra imágenes de radiación. Como dispositivo de visualización 16, se puede utilizar una pantalla conocida. El dispositivo de visualización 16 muestra la imagen de radiación emitida desde el procesador de procesamiento de imágenes 10a. El dispositivo de entrada 17 es, por ejemplo, un teclado o ratón. El usuario puede introducir varios tipos de parámetros tales como los valores de la tensión del tubo y la corriente del tubo de la fuente de radiación 2 y el tiempo de exposición de la cámara 3 utilizando el dispositivo de entrada 17. El ordenador 10 almacena varios parámetros introducidos por el dispositivo de entrada 17. The display device 16 is a screen that displays radiation images. As a display device 16, a known screen can be used. The display device 16 displays the radiation image emitted from the image processing processor 10a. The input device 17 is, for example, a keyboard or mouse. The user can input various types of parameters such as the tube voltage and tube current values of the radiation source 2 and the exposure time of the camera 3 using the input device 17. The computer 10 stores various parameters. introduced by input device 17.

A continuación, se describirá una operación del sistema de adquisición de imágenes de radiación 1, es decir, un método de adquisición de imágenes de radiación. En primer lugar, el usuario prepara el objeto A y deja que la porción 7 de sujeción del objeto sujete el objeto A. Cuando se realiza una observación de la superficie frontal con respecto al objeto A, el usuario introduce parámetros tales como los valores de la tensión del tubo y la corriente del tubo de la fuente de radiación 2 y el tiempo de exposición de la cámara 3, de antemano, utilizando el dispositivo de entrada 17 (etapa de introducción de parámetros). El usuario también selecciona el centelleador 6. En cuyo caso, el usuario determina el grosor, tipo o similar del centelleador 6 y deja que la porción 8 de sujeción del centelleador sujete el centelleador 6 correspondiente. El usuario introduce el grosor y el tipo determinados del centelleador 6 utilizando el dispositivo de entrada 17 (etapa de selección de centelleador). El usuario ajusta las posiciones del centelleador 6, la fuente de radiación 2 y la cámara 3 con respecto a la porción 8 de sujeción del centelleador, posicionándolos de este modo. La cámara 3 está provista para hacer que el eje óptico L de la lente 3a cruce la superficie de entrada 6a. La posición focal de la lente 3a de la cámara 3 se ajusta a la superficie de entrada 6a. Next, an operation of the radiation image acquisition system 1, that is, a radiation image acquisition method, will be described. First, the user prepares the object A and lets the object holding portion 7 hold the object A. When an observation of the front surface is made with respect to the object A, the user inputs parameters such as the values of the tube voltage and tube current of the radiation source 2 and the exposure time of the camera 3, in advance, using the input device 17 (parameter input stage). The user also selects the scintillator 6. In which case, the user determines the thickness, type or the like of the scintillator 6 and lets the scintillator holding portion 8 hold the corresponding scintillator 6. The user inputs the determined thickness and type of the scintillator 6 using the input device 17 (scintillator selection step). The user adjusts the positions of the scintillator 6, radiation source 2 and camera 3 with respect to the scintillator holding portion 8, thereby positioning them. The camera 3 is provided to make the optical axis L of the lens 3a cross the input surface 6a. The focal position of the lens 3a of the camera 3 is adjusted to the entrance surface 6a.

El grosor del centelleador 6 puede estar dentro del intervalo de 10 pm a 1.000 pm. En cuyo caso, la tensión del tubo de la fuente de radiación 2 se puede establecer dentro del intervalo de 10 kV a 300 kV. Además, el grosor del centelleador 6 puede estar dentro del intervalo de 100 pm a 50.000 pm. En cuyo caso, la tensión del tubo de la fuente de radiación 2 se puede ajustar dentro del intervalo de 150 kV a 1.000 kV. De este modo pueden establecerse parámetros tales como la tensión del tubo de la fuente de radiación 2 según el centelleador 6. The thickness of the scintillator 6 may be within the range of 10 pm to 1,000 pm. In which case, the tube voltage of the radiation source 2 can be set within the range of 10 kV to 300 kV. Furthermore, the thickness of the scintillator 6 may be within the range of 100 pm to 50,000 pm. In which case, the tube voltage of the radiation source 2 can be adjusted within the range of 150 kV to 1,000 kV. In this way, parameters such as the tube voltage of the radiation source 2 according to the scintillator 6 can be set.

A continuación, el usuario comienza la irradiación utilizando la fuente de radiación 2 y la observación en la superficie de entrada 6a (superficie frontal) de la cámara 3. El procesador de control 10b del ordenador 10 controla las siguientes operaciones y el procesamiento. La radiación, tal como los rayos X blancos, se emite (aplica) desde la fuente de radiación 2 al objeto A (etapa de emisión de radiación). En este momento, la radiación con la que se irradia el objeto A es preferentemente radiación que incluye rayos X característicos de 20 keV o menos. En cuyo caso, la radiación que llega al centelleador 6 a través del objeto A puede incluir rayos X característicos de 20 keV o menos. La radiación transmitida a través del objeto A se introduce en la superficie de entrada 6a. A continuación, el centelleador 6 convierte la radiación en luz de centelleo (etapa de conversión). La lente 3a de la cámara 3 forma imágenes de la de luz de centelleo emitida desde la superficie de entrada 6a al sensor de imagen 3b (etapa de obtención de imágenes). El sensor de imagen 3b captura una imagen de luz de centelleo (imagen de centelleo) formada por la lente 3a. La cámara 3 envía los datos de imagen de radiación obtenidos mediante la captura de imágenes al procesador de procesamiento de imágenes 10a del ordenador 10 (etapa de captura de imágenes). Next, the user starts irradiation using the radiation source 2 and observation at the input surface 6a (front surface) of the chamber 3. The control processor 10b of the computer 10 controls the following operations and processing. Radiation, such as white X-rays, is emitted (applied) from radiation source 2 to object A (radiation emission stage). At this time, the radiation with which object A is irradiated is preferably radiation including characteristic X-rays of 20 keV or less. In which case, the radiation reaching the scintillator 6 through object A may include characteristic X-rays of 20 keV or less. The radiation transmitted through object A is introduced into the entrance surface 6a. Next, the scintillator 6 converts the radiation into scintillation light (conversion step). The lens 3a of the camera 3 forms images of the scintillation light emitted from the input surface 6a to the image sensor 3b (imaging step). The image sensor 3b captures a flicker light image (scintillation image) formed by the lens 3a. The camera 3 sends the radiation image data obtained by image capture to the image processing processor 10a of the computer 10 (image capture step).

Tras introducir los datos de la imagen de radiación, el procesador de procesamiento de imágenes 10a del ordenador 10 ejecuta un procesamiento predeterminado, tal como el procesamiento de imágenes, para los datos de imagen de radiación de entrada para generar una imagen de radiación (etapa de generación de imágenes). Más específicamente, el procesador de procesamiento de imágenes 10a determina una tabla de búsqueda (LUT) para la conversión de contraste según los parámetros de entrada (los valores de la tensión del tubo y la corriente del tubo de la fuente de radiación 2, el tiempo de exposición de la cámara 3 y el grosor y tipo del centelleador 6), y genera una imagen de radiación basada en los datos de la imagen de radiación de entrada. El ordenador 10 puede guardar una pluralidad de LUT correspondientes a una pluralidad de parámetros y puede seleccionar una LUT correspondiente a los parámetros de entrada de las LUT guardadas o puede generar una LUT basándose en los parámetros de entrada. Además, el usuario puede introducir una LUT correspondiente a los parámetros. Los presentes inventores confirmaron que cambiar el grosor del centelleador cambia el contraste de una imagen de radiación obtenida mediante captura de imágenes de la superficie frontal. Por lo tanto, el procesador de procesamiento de imágenes 10a puede adquirir una imagen de radiación que tiene un contraste adecuado generando una imagen de radiación de un objeto basándose en una LUT para la conversión de contraste que se corresponde al menos con el grosor del centelleador. El procesador de procesamiento de imágenes 10a emite la imagen de radiación generada al dispositivo de visualización 16. El dispositivo de visualización 16 muestra la imagen de radiación emitida desde el procesador de procesamiento de imágenes 10a. After inputting the radiation image data, the image processing processor 10a of the computer 10 performs predetermined processing, such as image processing, for the input radiation image data to generate a radiation image (step image generation). More specifically, the image processing processor 10a determines a look-up table (LUT) for contrast conversion based on the input parameters (the values of the tube voltage and tube current of the radiation source 2, the time exposure of the camera 3 and the thickness and type of the scintillator 6), and generates a radiation image based on the input radiation image data. The computer 10 may save a plurality of LUTs corresponding to a plurality of parameters and may select a LUT corresponding to the input parameters from the saved LUTs or may generate a LUT based on the input parameters. Additionally, the user can enter a LUT corresponding to the parameters. The present inventors confirmed that changing the thickness of the scintillator changes the contrast of a radiation image obtained by imaging the front surface. Therefore, the image processing processor 10a can acquire a radiation image having a suitable contrast by generating a radiation image of an object based on a LUT for contrast conversion that corresponds at least to the thickness of the scintillator. The image processing processor 10a outputs the generated radiation image to the display device 16. The display device 16 displays the radiation image output from the image processing processor 10a.

Mediante las etapas anteriores se obtiene una imagen de radiación mediante la observación de la superficie frontal con respecto al objeto A. Una imagen de radiación adquirida por el sistema de adquisición de imágenes de radiación 1 permite una identificación clara de la forma (forma exterior o similar), y el patrón impreso incluso del objeto A constituido por sustancias con transmitancias de radiación similares, tal como un objeto de plástico sobre el que se imprimen caracteres y patrones o un objeto de plástico obtenido mediante un proceso de prensado. Tal imagen de radiación, en particular, permite una identificación clara de la forma (forma exterior o similar), incluso del objeto A constituido por elementos claros, como un objeto de plástico. Además, por ejemplo, incluso ligeras diferencias en el grosor de un objeto formado a partir de un único material se reflejan en una imagen de radiación, permitiendo así la identificación del estampado fino aplicado al objeto A o de los caracteres, patrones o similares impresos en el objeto A. Using the above steps, a radiation image is obtained by observing the front surface with respect to object A. A radiation image acquired by the radiation imaging system 1 allows clear identification of the shape (exterior shape or similar ), and the printed pattern even of object A consisting of substances with similar radiation transmittances, such as a plastic object on which characters and patterns are printed or a plastic object obtained by a pressing process. Such a radiation image, in particular, allows a clear identification of the shape (exterior shape or similar), even of object A made up of clear elements, such as a plastic object. Furthermore, for example, even slight differences in the thickness of an object formed from a single material are reflected in a radiation image, thus allowing identification of the fine embossing applied to object A or of the characters, patterns or the like printed on object A.

De acuerdo con el sistema de adquisición de imágenes de radiación 1 y el método de adquisición de imágenes de radiación, el centelleador opaco 6 se utiliza para la conversión de radiación a luz de centelleo. Además, este sistema captura una imagen de la emisión de luz de centelleo desde la superficie de entrada 6a del centelleador 6. Con estas características, es posible obtener una imagen de radiación contrastada incluso del objeto A constituido por sustancias con transmitancias de radiación similares. Es posible, en particular, adquirir una imagen de radiación que permita una identificación clara de la forma o similar de un objeto constituido por elementos claros. Esto permite la identificación de la forma exterior del objeto A, un patrón fino cóncavo/convexo, caracteres o patrones impresos en el objeto o similares a partir de una imagen. According to the radiation imaging system 1 and the radiation imaging method, the opaque scintillator 6 is used for the conversion of radiation to scintillation light. Furthermore, this system captures an image of the scintillation light emission from the input surface 6a of the scintillator 6. With these features, it is possible to obtain a contrasted radiation image even of object A consisting of substances with similar radiation transmittances. It is possible, in particular, to acquire a radiation image that allows a clear identification of the shape or the like of an object made up of clear elements. This allows identification of the external shape of object A, a fine concave/convex pattern, characters or patterns printed on the object or the like from an image.

Convencionalmente, una imagen de radiación de un esquema de conversión indirecta que utiliza un centelleador se basa en la premisa de que se obtiene capturando una imagen de la emisión de luz de centelleo desde la superficie posterior del centelleador 6. Los presentes inventores descubrieron que el esquema de observación convencional basado en tal premisa no puede obtener una imagen nítida del objeto A constituido por sustancias con transmitancias de radiación similares e hicieron una investigación seria. Como resultado, los presentes inventores descubrieron que este problema puede resolverse mediante observación en la superficie de entrada 6a utilizando el centelleador opaco 6. Más adelante se describirán realizaciones y ejemplos comparativos. Conventionally, a radiation image of an indirect conversion scheme using a scintillator is based on the premise that it is obtained by capturing an image of the scintillation light emission from the rear surface of the scintillator 6. The present inventors discovered that the scheme Conventional observation based on such a premise cannot obtain a clear image of object A consisting of substances with similar radiation transmittances and they did a serious investigation. As a result, the present inventors discovered that this problem can be solved by observation on the entrance surface 6a using the opaque scintillator 6. Embodiments and comparative examples will be described later.

El sistema de adquisición de imágenes de radiación 1 tiene la lente 3a dispuesta de manera opuesta a la superficie de entrada 6a. Por consiguiente, esta sencilla disposición puede capturar una imagen de la luz de centelleo emitida desde la superficie de entrada 6a. The radiation imaging system 1 has the lens 3a arranged opposite the input surface 6a. Accordingly, this simple arrangement can capture an image of the scintillation light emitted from the input surface 6a.

El procesador de procesamiento de imágenes 10a genera una imagen de radiación del objeto A basándose en una LUT para la conversión de contraste correspondiente al menos al grosor del centelleador 6. Por lo tanto, es posible realizar adecuadamente la conversión de contraste incluso si el contraste de una imagen de radiación obtenida mediante captura de imágenes en la superficie frontal cambia según el grosor del centelleador 6. The image processing processor 10a generates a radiation image of object A based on a LUT for contrast conversion corresponding to at least the thickness of the scintillator 6. Therefore, it is possible to properly perform contrast conversion even if the contrast of a radiation image obtained by imaging the front surface changes depending on the thickness of the scintillator 6.

A continuación se describirá un sistema de adquisición de imágenes de radiación 1A de acuerdo con la segunda realización haciendo referencia a la Figura 2. El sistema de adquisición de imágenes de radiación 1A difiere del sistema de adquisición de imágenes de radiación 1, de acuerdo con la primera realización, en que incluye un aparato de transporte 20 que transporta un objeto A en una dirección de transporte predeterminada D en lugar de la porción 7 de sujeción de objetos que sujeta el objeto A en estado de reposo y también incluye una cámara 3A como cámara de exploración lineal en lugar de la cámara 3. Como se muestra en la Figura 2, el aparato de transporte 20 incluye una cinta transportadora 21 que se mueve a lo largo de una trayectoria orbital. El objeto A se coloca o se sujeta sobre la cinta transportadora 21. El aparato de transporte 20 incluye una fuente de accionamiento (no mostrada) que acciona la cinta transportadora 21. La cinta transportadora 21 del aparato transportador 20 está dispuesta entre una fuente de radiación 2 y una porción 8 de sujeción del centelleador (centelleador 6). El aparato de transporte 20 está configurado para transportar el objeto A en la dirección de transporte D a una velocidad constante. Se establecen de antemano un tiempo de transporte y una velocidad de transporte para el objeto A en el aparato de transporte 20 y se controlan mediante un procesador de control 10b de un ordenador 10. A radiation image acquisition system 1A according to the second embodiment will now be described with reference to Figure 2. The radiation image acquisition system 1A differs from the radiation image acquisition system 1, according to the first embodiment, which includes a transport apparatus 20 that transports an object A in a predetermined transport direction D instead of the object holding portion 7 that holds the object A in a rest state and also includes a camera 3A as a camera linear scan instead of camera 3. As shown in Figure 2, the transport apparatus 20 includes a conveyor belt 21 that moves along an orbital path. The object A is placed or clamped on the conveyor belt 21. The transport apparatus 20 includes a drive source (not shown) that drives the conveyor belt 21. The conveyor belt 21 of the conveyor apparatus 20 is arranged between a radiation source 2 and a scintillator holding portion 8 (scintillator 6). The transport apparatus 20 is configured to transport the object A in the transport direction D at a constant speed. A transport time and a transport speed for the object A in the transport apparatus 20 are set in advance and controlled by a control processor 10b of a computer 10.

La cámara 3A es una cámara de exploración lineal, que realiza la captura de imágenes según el movimiento del objeto A. La cámara 3A incluye un sensor de línea o un sensor de imagen de área capaz de realizar una activación de integración con retardo de tiempo (TDI) como un sensor de imagen 3b. Cuando el sensor de imagen 3b es un sensor de imagen de área capaz de realizar una activación de TDI, en particular, el procesador de control 10b controla el sensor de imagen 3b para realizar la transferencia de carga según el movimiento del objeto A. Es decir, el sensor de imagen 3b realiza una transferencia de carga en una superficie receptora de luz 3c en sincronización con el movimiento del objeto A por parte del aparato de transporte 20. Esto permite obtener una imagen de radiación con una relación SIN alta. Debe tenerse en cuenta que cuando el sensor de imagen 3b es un sensor de imagen de área, el procesador de control 10b del ordenador 10 puede controlar la fuente de radiación 2 y la cámara 3A para encender la fuente de radiación 2 según el tiempo de captura de imágenes de la cámara 3A. Camera 3A is a line scan camera, which performs image capture based on the movement of object A. Camera 3A includes a line sensor or an area image sensor capable of performing time-delayed integration triggering ( TDI) as a 3b image sensor. When the image sensor 3b is an area image sensor capable of performing TDI activation, in particular, the control processor 10b controls the image sensor 3b to perform charge transfer according to the movement of object A. That is , the image sensor 3b performs a charge transfer on a light receiving surface 3c in synchronization with the movement of the object A by the transport apparatus 20. This makes it possible to obtain a radiation image with a high SIN ratio. It should be noted that when the image sensor 3b is an area image sensor, the control processor 10b of the computer 10 can control the radiation source 2 and the camera 3A to turn on the radiation source 2 according to the capture time. of images from camera 3A.

El centelleador 6 está dispuesto de manera que una superficie de entrada 6a esté inclinada en un ángulo predeterminado (por ejemplo, 45°), con respecto a un eje óptico L de una lente 3a de la cámara 3A. Además, la superficie de entrada 6a del centelleador 6 está dispuesta de manera que esté inclinada en un ángulo predeterminado (por ejemplo, 45°) con respecto al eje óptico de la fuente de radiación 2. Esto permite disponer la cámara 3A de forma compacta sin causar ninguna interferencia física con la cinta transportadora 21 del aparato de transporte 20. En cuyo caso, la lente 3a acopla ópticamente la superficie de entrada 6a al sensor de imagen 3b. Sin embargo, la configuración no se limita a tal forma y la cámara 3A puede disponerse para capturar una imagen de luz de centelleo a través de un espejo (no mostrado), que refleja la luz de centelleo irradiada desde la superficie de entrada 6a del centelleador 6. En cuyo caso, el espejo y la lente 3a acoplan ópticamente la superficie de entrada 6a al sensor de imagen 3b. The scintillator 6 is arranged so that an input surface 6a is inclined at a predetermined angle (for example, 45°), with respect to an optical axis L of a lens 3a of the camera 3A. Furthermore, the entrance surface 6a of the scintillator 6 is arranged so that it is inclined at a predetermined angle (for example, 45°) with respect to the optical axis of the radiation source 2. This allows the camera 3A to be arranged compactly without cause no physical interference with the conveyor belt 21 of the transport apparatus 20. In which case, the lens 3a optically couples the input surface 6a to the image sensor 3b. However, the configuration is not limited to such a form and the camera 3A can be arranged to capture an image of scintillation light through a mirror (not shown), which reflects the scintillation light radiated from the input surface 6a of the scintillator. 6. In which case, the mirror and lens 3a optically couple the input surface 6a to the image sensor 3b.

Un método de adquisición de imágenes de radiación que utiliza el sistema de adquisición de imágenes de radiación 1A es básicamente el mismo que el método de adquisición de imágenes de radiación que utiliza el sistema de adquisición de imágenes de radiación 1 descrito anteriormente, excepto que una etapa de emisión de radiación incluye una etapa de transporte para transportar el objeto A utilizando el aparato de transporte 20 y la transferencia de carga (operación TDI), se realiza en sincronización con el movimiento del objeto A en una etapa de captura de imágenes. A radiation imaging acquisition method using the radiation imaging system 1A is basically the same as the radiation imaging method using the radiation imaging system 1 described above, except that a step Radiation emission includes a transport stage for transporting the object A using the transport apparatus 20 and the charge transfer (TDI operation), is performed in synchronization with the movement of the object A in an image capture stage.

El sistema de adquisición de imágenes de radiación 1A puede adquirir imágenes de radiación a mayor velocidad. Además, este sistema puede adquirir una imagen de radiación con una relación S/N más alta. The 1A radiation imaging system can acquire radiation images at higher speeds. Furthermore, this system can acquire a radiation image with a higher S/N ratio.

A continuación se describirán realizaciones y ejemplos comparativos haciendo referencia a las Figuras 3A a 9B. En las siguientes realizaciones y ejemplos comparativos, como se muestra en la Figura 4, los presentes inventores investigaron imágenes de radiación de una bolsa de polietileno (bolsa de envasado de alimentos), como una muestra del objeto A constituido por elementos claros. Esta bolsa es transparente y tiene un lado con forma irregular (forma de zigzag). Los caracteres están impresos en una porción final de la bolsa. Debe tenerse en cuenta que esta bolsa contiene contenidos como alimentos. Embodiments and comparative examples will now be described with reference to Figures 3A to 9B. In the following embodiments and comparative examples, as shown in Figure 4, the present inventors investigated radiation images of a polyethylene bag (food packaging bag), as a sample of object A consisting of clear elements. This bag is transparent and has an irregularly shaped side (zigzag shape). The characters are printed on an end portion of the bag. It should be noted that this bag contains contents such as food.

En esta realización, la observación en la superficie de entrada 6a (fotografía de la superficie frontal), se realizó como se muestra en la Figura 3A. En un ejemplo comparativo, como se muestra en la Figura 3B, se realizó una observación en la superficie posterior 6b (fotografía de la superficie posterior). La disposición de un aparato utilizado para fotografiar la superficie frontal es la misma que la del sistema de adquisición de imágenes de radiación 1 de acuerdo con la primera realización y adoptó una forma que utiliza un sensor de imagen de área con el objeto A sujeto en estado de reposo. Cada una de las siguientes realizaciones y ejemplos comparativos utilizaron el centelleador opaco 6 excepto los ejemplo comparativos quinto y sexto. En el quinto ejemplo comparativo, la observación en la superficie de entrada 6a (fotografía de la superficie frontal), se realizó mientras se usaba un centelleador transparente. En el sexto ejemplo comparativo, la observación en la superficie posterior 6b (fotografía de la superficie posterior), se realizó mientras se usaba un centelleador transparente. In this embodiment, the observation at the entrance surface 6a (front surface photograph) was performed as shown in Figure 3A. In a comparative example, as shown in Figure 3B, an observation was made on the back surface 6b (back surface photograph). The arrangement of an apparatus used for photographing the front surface is the same as that of the radiation image acquisition system 1 according to the first embodiment and took a form using an area image sensor with the object A held in state. of rest. Each of the following embodiments and comparative examples used the opaque scintillator 6 except the fifth and sixth comparative examples. In the fifth comparative example, the observation on the entrance surface 6a (photograph of the front surface), was carried out while using a transparent scintillator. In the sixth comparative example, the observation on the back surface 6b (back surface photograph) was performed while using a transparent scintillator.

La Figura 5A es una vista que muestra una imagen de radiación de acuerdo con la primera realización. La Figura 5B es una vista que muestra una imagen de radiación de acuerdo con el primer ejemplo comparativo. En la primera realización y el primer ejemplo comparativo, la fotografía se realizó con superficies de fotografía opuestas y diferentes tiempos de exposición. Se utilizó una fuente de radiación capaz de emitir radiación que incluye rayos X característicos de 20 keV o menos. En cada caso, se utilizó como centelleador una lámina de GOS opaca con un grosor de 85 pm. En cada caso, la tensión del tubo de la fuente de radiación se estableció a 40 kV y la corriente del tubo de la fuente de radiación se estableció a 200 pA. El tiempo de exposición para la captura de imágenes de la superficie frontal se estableció en 2 segundos. El tiempo de exposición para la captura de imágenes de la superficie posterior se estableció en 10 segundos. Además, no se dispuso ningún filtro para reducir la radiación entre la fuente de radiación y el centelleador. Figure 5A is a view showing a radiation image according to the first embodiment. Figure 5B is a view showing a radiation image according to the first comparative example. In the first embodiment and the first comparative example, photography was taken with opposite photography surfaces and different exposure times. A radiation source capable of emitting radiation including characteristic X-rays of 20 keV or less was used. In each case, an opaque GOS sheet with a thickness of 85 pm was used as a scintillator. In each case, the radiation source tube voltage was set to 40 kV and the radiation source tube current was set to 200 pA. The exposure time for capturing images of the front surface was set to 2 seconds. The exposure time for imaging the posterior surface was set to 10 seconds. Furthermore, no filter was provided to reduce the radiation between the radiation source and the scintillator.

Como se muestra en la Figura 5A, la imagen de radiación de acuerdo con la primera realización, obtenida mediante fotografía de la superficie frontal, permitió reconocer claramente la forma exterior del objeto A que tiene forma de zigzag a pesar de que el tiempo de exposición establecido para la fotografía de la superficie frontal era más corto que el de la fotografía de la superficie posterior. Además, se pudieron reconocer los caracteres impresos en la bolsa. Como se ha descrito anteriormente, los presentes inventores descubrieron que se podía obtener una imagen contrastada a partir de la bolsa de polietileno. Por otro lado, como se muestra en la Figura 5B, la imagen de radiación de acuerdo con el primer ejemplo comparativo que se obtuvo mediante fotografía de la superficie posterior no permitió un reconocimiento claro de la forma exterior de la bolsa y de los caracteres impresos en la misma. As shown in Figure 5A, the radiation image according to the first embodiment, obtained by photography of the front surface, made it possible to clearly recognize the outer shape of the object A which has a zigzag shape even though the set exposure time for the front surface photograph was shorter than that for the rear surface photograph. In addition, the characters printed on the bag could be recognized. As described above, the present inventors discovered that a contrast image could be obtained from the polyethylene bag. On the other hand, as shown in Figure 5B, the radiation image according to the first comparative example which was obtained by photography of the back surface did not allow a clear recognition of the external shape of the bag and the characters printed on it. the same.

La Figura 6A es una vista que muestra una imagen de radiación de acuerdo con la segunda realización. La Figura 6B es una vista que muestra una imagen de radiación de acuerdo con el segundo ejemplo comparativo. En la segunda realización y el segundo ejemplo comparativo, la fotografía se realizó en las mismas condiciones, excepto que se establecieron superficies opuestas como superficies de fotografía y se establecieron diferentes tiempos de exposición. Se utilizó una fuente de radiación capaz de emitir radiación que incluye rayos X característicos de 20 keV o menos. En cada caso, se utilizó como centelleador una lámina de GOS opaca con un grosor de 85 pm. En cada caso, la tensión del tubo de la fuente de radiación se estableció a 100 kV y la corriente del tubo de la fuente de radiación se estableció a 200 pA. El tiempo de exposición para la captura de imágenes de la superficie frontal se estableció en 1 segundos. El tiempo de exposición para la captura de imágenes de la superficie posterior se estableció en 2 segundos. Además, no se dispuso ningún filtro para reducir la radiación entre la fuente de radiación y el centelleador. Figure 6A is a view showing a radiation image according to the second embodiment. Figure 6B is a view showing a radiation image according to the second comparative example. In the second embodiment and the second comparative example, photography was performed under the same conditions, except that opposite surfaces were set as photography surfaces and different exposure times were set. A radiation source capable of emitting radiation including characteristic X-rays of 20 keV or less was used. In each case, an opaque GOS sheet with a thickness of 85 pm was used as a scintillator. In each case, the radiation source tube voltage was set to 100 kV and the radiation source tube current was set to 200 pA. The exposure time for capturing images of the front surface was set to 1 second. The exposure time for imaging the posterior surface was set to 2 seconds. Furthermore, no filter was provided to reduce the radiation between the radiation source and the scintillator.

Como se muestra en la Figura 6A, la imagen de radiación de acuerdo con la segunda realización, obtenida mediante fotografía de la superficie frontal, permitió reconocer claramente la forma exterior del objeto A que tiene forma de zigzag a pesar de que el tiempo de exposición establecido para la fotografía de la superficie frontal era más corto que para el de la fotografía de la superficie posterior. Además, esta imagen permitió reconocer los caracteres impresos en la bolsa. Como se ha descrito anteriormente, los presentes inventores descubrieron que se podía obtener una imagen contrastada a partir de la bolsa de polietileno. En comparación con la imagen de radiación de acuerdo con la primera realización mostrada en la Figura 5A, aumentar la tensión de 40 kV a 100 kV permitió reconocer la forma de la bolsa y los caracteres impresos en la misma en cada caso. En general, aumentar la tensión del tubo cambiará la energía de emisión de radiación de la fuente de radiación 2 a una energía mayor. Un fenómeno en el que incluso un aumento en la tensión (energía) del tubo permite reconocer la forma de una bolsa y los caracteres impresos en ella se considera exclusivo de la observación de la superficie frontal. Por otro lado, como se muestra en la Figura 6B, la imagen de radiación de acuerdo con el segundo ejemplo comparativo que se obtuvo fotografiando la superficie posterior no permitió un reconocimiento claro de la forma exterior de la bolsa y de los caracteres impresos en ella a pesar de que el ejemplo comparativo adoptó un tiempo de exposición que era el doble o más del utilizado en la realización. As shown in Figure 6A, the radiation image according to the second embodiment, obtained by photography of the front surface, made it possible to clearly recognize the outer shape of the object A which has a zigzag shape even though the set exposure time for the front surface photograph it was shorter than that for the rear surface photograph. Furthermore, this image made it possible to recognize the characters printed on the bag. As described above, the present inventors discovered that a contrast image could be obtained from the polyethylene bag. Compared to the radiation image according to the first embodiment shown in Figure 5A, increasing the voltage from 40 kV to 100 kV allowed recognition of the shape of the bag and the characters printed on it in each case. In general, increasing the tube voltage will change the radiation emission energy of radiation source 2 to a higher energy. A phenomenon in which even an increase in tube tension (energy) allows recognition of the shape of a bag and the characters printed on it is considered unique to the observation of the front surface. On the other hand, as shown in Figure 6B, the radiation image according to the second comparative example that was obtained by photographing the back surface did not allow a clear recognition of the external shape of the bag and the characters printed on it to despite the fact that the comparative example adopted an exposure time that was double or more than that used in the embodiment.

La Figura 7A es una vista que muestra una imagen de radiación de acuerdo con la tercera realización. La Figura 7B es una vista que muestra una imagen de radiación de acuerdo con el tercer ejemplo comparativo. En la tercera realización y el tercer ejemplo comparativo, la fotografía se realizó en las mismas condiciones, excepto que las superficies opuestas se establecieron como superficies para fotografiar. Se utilizó una fuente de radiación capaz de emitir radiación que incluye rayos X característicos de 20 keV o menos. En cada caso, se utilizó como centelleador una lámina de GOS opaca con un grosor de 85 pm. En cada caso, la tensión del tubo de la fuente de radiación se estableció a 40 kV y la corriente del tubo de la fuente de radiación se estableció a 200 pA. El tiempo de exposición para la captura de imágenes de la superficie frontal se estableció en 2 segundos. El tiempo de exposición para la captura de imágenes de la superficie posterior se estableció en 10 segundos. Además, no se dispuso ningún filtro para reducir la radiación entre la fuente de radiación y el centelleador. Figure 7A is a view showing a radiation image according to the third embodiment. Figure 7B is a view showing a radiation image according to the third comparative example. In the third embodiment and the third comparative example, photography was performed under the same conditions, except that the opposite surfaces were set as surfaces for photography. A radiation source capable of emitting radiation including characteristic X-rays of 20 keV or less was used. In each case, an opaque GOS sheet with a thickness of 85 pm was used as a scintillator. In each case, the radiation source tube voltage was set to 40 kV and the radiation source tube current was set to 200 pA. The exposure time for capturing images of the front surface was set to 2 seconds. The exposure time for imaging the posterior surface was set to 10 seconds. Furthermore, no filter was provided to reduce the radiation between the radiation source and the scintillator.

Como se muestra en la Figura 7A, la imagen de radiación de acuerdo con la tercera realización, obtenida mediante fotografía de la superficie frontal, permitió reconocer claramente la forma exterior del objeto A que tiene forma de zigzag a pesar de que el tiempo de exposición establecido para la fotografía de la superficie frontal era más corto que el de la fotografía de la superficie posterior. Además, esta imagen permitió reconocer los caracteres impresos en la bolsa. Como se ha descrito anteriormente, los presentes inventores descubrieron que se podía obtener una imagen contrastada a partir de la bolsa de polietileno. Por otro lado, como se muestra en la Figura 7B, la imagen de radiación de acuerdo con el tercer ejemplo comparativo que se obtuvo mediante fotografía de la superficie posterior no permitió un reconocimiento claro de la forma exterior de la bolsa y de los caracteres impresos en la misma. As shown in Figure 7A, the radiation image according to the third embodiment, obtained by photography of the front surface, made it possible to clearly recognize the outer shape of the object A which has a zigzag shape even though the set exposure time for the front surface photograph was shorter than that for the rear surface photograph. Furthermore, this image made it possible to recognize the characters printed on the bag. As described above, the present inventors discovered that a contrast image could be obtained from the polyethylene bag. On the other hand, as shown in Figure 7B, the radiation image according to the third comparative example which was obtained by photography of the back surface did not allow a clear recognition of the external shape of the bag and the characters printed on it. the same.

La Figura 8A es una vista que muestra una imagen de radiación de acuerdo con la cuarta realización. La Figura 8B es una vista que muestra una imagen de radiación de acuerdo con el cuarto ejemplo comparativo. En la cuarta realización y el cuarto ejemplo comparativo, la fotografía se realizó en las mismas condiciones, excepto que las superficies opuestas se establecieron como superficies para fotografiar. Se utilizó una fuente de radiación capaz de emitir radiación que incluye rayos X característicos de 20 keV o menos. En cada caso, se utilizó como centelleador una lámina de GOS opaca con un grosor de 85 pm. En cada caso, la tensión del tubo de la fuente de radiación se estableció a 130 kV y la corriente del tubo de la fuente de radiación se estableció en 200 pA. El tiempo de exposición para la captura de imágenes de la superficie frontal se estableció en 1 segundos. El tiempo de exposición para la captura de imágenes de la superficie posterior se estableció en 2 segundos. Además, no se dispuso ningún filtro para reducir la radiación entre la fuente de radiación y el centelleador. Figure 8A is a view showing a radiation image according to the fourth embodiment. Figure 8B is a view showing a radiation image according to the fourth comparative example. In the fourth embodiment and the fourth comparative example, photography was performed under the same conditions, except that the opposite surfaces were set as surfaces for photography. A radiation source capable of emitting radiation including characteristic X-rays of 20 keV or less was used. In each case, an opaque GOS sheet with a thickness of 85 pm was used as a scintillator. In each case, the radiation source tube voltage was set to 130 kV and the radiation source tube current was set to 200 pA. The exposure time for capturing images of the front surface was set to 1 second. The exposure time for imaging the posterior surface was set to 2 seconds. Furthermore, no filter was provided to reduce the radiation between the radiation source and the scintillator.

Como se muestra en la Figura 8A, la imagen de radiación de acuerdo con la cuarta realización, obtenida mediante fotografía de la superficie frontal, permitió reconocer claramente la forma exterior del objeto A que tiene forma de zigzag a pesar de que el tiempo de exposición establecido para la fotografía de la superficie frontal era más corto que el de la fotografía de la superficie posterior. Además, esta imagen permitió reconocer los caracteres impresos en la bolsa. Como se ha descrito anteriormente, los presentes inventores descubrieron que se podía obtener una imagen contrastada a partir de la bolsa de polietileno. Además, en comparación con la imagen de radiación de acuerdo con la tercera realización mostrada en la Figura 7A, aumentar la tensión de 40 kV a 130 kV permitió reconocer la forma de la bolsa y los caracteres impresos en la misma en cada caso. Un fenómeno en el que incluso un aumento en la tensión (energía) del tubo permite reconocer la forma de una bolsa y los caracteres impresos en ella se considera exclusivo de la observación de la superficie frontal. Por otro lado, como se muestra en la Figura 8B, la imagen de radiación de acuerdo con el cuarto ejemplo comparativo que se obtuvo mediante fotografía de la superficie posterior no permitió un reconocimiento claro de la forma exterior de la bolsa y de los caracteres impresos en la misma. As shown in Figure 8A, the radiation image according to the fourth embodiment, obtained by photography of the front surface, made it possible to clearly recognize the outer shape of the object A which has a zigzag shape even though the set exposure time for the front surface photograph was shorter than that for the rear surface photograph. Furthermore, this image made it possible to recognize the characters printed on the bag. As described above, the present inventors discovered that a contrast image could be obtained from the polyethylene bag. Furthermore, compared to the radiation image according to the third embodiment shown in Figure 7A, increasing the voltage from 40 kV to 130 kV allowed recognition of the shape of the bag and the characters printed on it in each case. A phenomenon in which even an increase in tube tension (energy) allows recognition of the shape of a bag and the characters printed on it is considered unique to the observation of the front surface. On the other hand, as shown in Figure 8B, the radiation image according to the fourth comparative example which was obtained by photography of the back surface did not allow clear recognition of the external shape of the bag and the characters printed on it. the same.

Las Figuras 9A y 9B son vistas que muestran imágenes de radiación de acuerdo con los ejemplos comparativos quinto y sexto, no de acuerdo con la invención reivindicada. En estos ejemplos comparativos, se realizó una observación en la superficie de entrada 6a (fotografía de la superficie frontal). Debe tenerse en cuenta, sin embargo, que se utilizó un centelleador transparente. Se utilizó una fuente de radiación capaz de emitir radiación que incluye rayos X característicos de 20 keV o menos. En cada caso, se utilizó un centelleador cerámico transparente con un grosor de 1400 pm (1,4 mm). Más específicamente, un centelleador GOS Pr transparente: se utilizó (Gd<2>O<2>S: Pr (oxisulfuro de gadolinio (impurificado con praseodimio)). En cada caso, la tensión del tubo de la fuente de radiación se estableció a 130 kV y la corriente del tubo de la fuente de radiación se estableció en 200 pA. En cada caso, el tiempo de exposición se estableció en 0,5 segundos. Además, no se dispuso ningún filtro para reducir la radiación entre la fuente de radiación y el centelleador. Figures 9A and 9B are views showing radiation images according to the fifth and sixth comparative examples, not according to the claimed invention. In these comparative examples, an observation was made on the entrance surface 6a (photograph of the front surface). It should be noted, however, that a transparent scintillator was used. A radiation source capable of emitting radiation including characteristic X-rays of 20 keV or less was used. In each case, a transparent ceramic scintillator with a thickness of 1400 pm (1.4 mm) was used. More specifically, a transparent GOS Pr scintillator: (Gd<2>O<2>S:Pr (gadolinium oxysulfide (praseodymium doped)) was used. In each case, the radiation source tube voltage was set at 130 kV and the tube current of the radiation source was set to 200 pA. In each case, the exposure time was set to 0.5 seconds. Furthermore, no filter was provided to reduce the radiation between the radiation source. and the sparkler.

Como se muestra en la Figura 9A y en la Figura 9B, en cada uno de los ejemplos comparativos quinto y sexto, no se pudieron obtener imágenes nítidas de radiación al fotografiar la superficie frontal y la superficie posterior, cada una utilizando el centelleador con alta transmitancia de luz visible. No hubo diferencias en la nitidez entre las imágenes obtenidas al fotografiar la superficie frontal y al fotografiar la superficie posterior. As shown in Figure 9A and Figure 9B, in each of the fifth and sixth comparative examples, clear radiation images could not be obtained by photographing the front surface and the back surface, each using the scintillator with high transmittance. of visible light. There were no differences in sharpness between the images obtained when photographing the front surface and when photographing the back surface.

Como se ha descrito anteriormente, los presentes inventores descubrieron que el fenómeno específico que no había sido reconocido hasta ahora aparece en una imagen de radiación obtenida capturando una imagen de la emisión de luz de centelleo desde la superficie de entrada 6a del centelleador opaco 6. Además, los presentes inventores descubrieron que la observación de la superficie frontal a cualquiera de 40 kV, 100 kV y 130 kV permite reconocer la forma de una bolsa y los caracteres impresos en ella. Por lo tanto, se considera que este fenómeno es irrelevante para la tensión del tubo (es decir, energía de radiación) y exclusivo de la observación de la superficie frontal. Además, cuando se utilizó el centelleador transparente, ni siquiera la observación de la superficie frontal permitió identificar la forma de la bolsa y los caracteres impresos en ella. Por lo tanto, esta característica resulta exclusiva cuando se utiliza un centelleador opaco. As described above, the present inventors discovered that the specific phenomenon that had not been recognized until now appears in a radiation image obtained by capturing an image of the scintillation light emission from the entrance surface 6a of the opaque scintillator 6. Furthermore , the present inventors discovered that observing the front surface at any of 40 kV, 100 kV and 130 kV allows recognition of the shape of a bag and the characters printed on it. Therefore, this phenomenon is considered to be irrelevant to the tube stress (i.e., radiation energy) and unique to front surface observation. Furthermore, when the transparent scintillator was used, even observation of the front surface did not allow identification of the shape of the bag and the characters printed on it. Therefore, this characteristic is exclusive when using an opaque scintillator.

No se sabía que la forma de un objeto constituido por elementos claros tal como el polietileno podía representarse gráficamente mediante una imagen de radiación. Tampoco se sabía, en particular, que incluso se podían reconocer los caracteres impresos en un objeto. Los presentes inventores estimaron que uno de los factores del fenómeno anterior es que la emisión de luz de centelleo desde la superficie de entrada 6a del centelleador 6 refleja incluso el ligero grosor del objeto A. El fenómeno específico confirmado esta vez se puede aplicar a, por ejemplo, la verificación de un envase (una verificación de si cualquier porción del contenido está atrapada en las porciones selladas de una bolsa), la inspección de marcas de agua y la inspección de contaminantes. It was not known that the shape of an object made of clear elements such as polyethylene could be represented graphically by a radiation image. It was also not known, in particular, that even the characters printed on an object could be recognized. The present inventors estimated that one of the factors of the above phenomenon is that the emission of scintillation light from the entrance surface 6a of the scintillator 6 reflects even the slight thickness of the object A. The specific phenomenon confirmed this time can be applied to, for example, For example, container verification (a verification of whether any portion of the contents are trapped in the sealed portions of a bag), watermark inspection, and contaminant inspection.

Los presentes inventores también realizaron diversas investigaciones sobre si el fenómeno anterior aparece en materiales distintos al polietileno. Por ejemplo, los presentes inventores realizaron fotografías de la superficie frontal y de la superficie posterior utilizando el centelleador opaco con respecto a porciones de marcas de agua de muestras de papel. El tiempo de exposición para las fotografías de la superficie posterior se estableció en el doble que para las fotografías de la superficie frontal. Como resultado, una imagen de radiación obtenida mediante fotografía de la superficie frontal pudo proporcionar un contraste que permitió una identificación suficiente de la porción de la marca de agua. Por otro lado, una imagen de radiación obtenida mediante fotografía de la superficie posterior fue inferior en términos de contraste de la porción de la marca de agua. Se reconoció una diferencia de contraste de aproximadamente 1200 entre la imagen de radiación obtenida fotografiando la superficie frontal y la imagen de radiación obtenida fotografiando la superficie posterior con una tensión del tubo de 40 kV. Esto fue aproximadamente 1,5 en términos de relación de ruido a contraste (CNR). Debe tenerse en cuenta que aunque la luminancia se integró 30 veces en la imagen de radiación obtenida al fotografiar la superficie posterior, el contraste resultante fue inferior al de la imagen de radiación obtenida al fotografiar superficie frontal. Esto ha llevado a los presentes inventores a confirmar que fotografiar la superficie frontal proporciona una sensibilidad de 20 a 60 veces mayor que la fotografía de la superficie posterior. The present inventors also carried out various investigations on whether the above phenomenon appears in materials other than polyethylene. For example, the present inventors took photographs of the front surface and the back surface using the opaque scintillator with respect to watermark portions of paper samples. The exposure time for the back surface photographs was set to twice that of the front surface photographs. As a result, a radiation image obtained by photography of the front surface was able to provide a contrast that allowed sufficient identification of the watermark portion. On the other hand, a radiation image obtained by photography of the back surface was inferior in terms of contrast of the watermark portion. A contrast difference of approximately 1200 was recognized between the radiation image obtained by photographing the front surface and the radiation image obtained by photographing the rear surface with a tube voltage of 40 kV. This was approximately 1.5 in terms of contrast noise ratio (CNR). It should be noted that although the luminance was integrated 30 times into the radiation image obtained by photographing the back surface, the resulting contrast was lower than that of the radiation image obtained by photographing the front surface. This has led the present inventors to confirm that photographing the front surface provides 20 to 60 times greater sensitivity than photographing the back surface.

En un experimento con muestras de papel como objetos, incluso un aumento en la tensión del tubo no cambió el contraste de una imagen de marca de agua y apareció un fenómeno específico de la observación de la superficie frontal como en las realizaciones anteriores relativas a muestras de polietileno como objetos. En la técnica convencional, el reconocimiento de imágenes de marcas de agua en papel ni siquiera se concibió en el campo de las imágenes de radiación. Por otro lado, de acuerdo con el sistema de adquisición de imágenes de radiación y el método de adquisición de imágenes de radiación que tienen las características descritas anteriormente, se descubrió que ligeras diferencias en el grosor de un mismo material pueden reflejarse en las imágenes. In an experiment with paper samples as objects, even an increase in tube tension did not change the contrast of a watermark image and a phenomenon specific to the observation of the front surface appeared as in the previous embodiments concerning paper samples. polyethylene as objects. In the conventional technique, image recognition of paper watermarks was not even conceived in the field of radiation imaging. On the other hand, according to the radiation image acquisition system and the radiation image acquisition method that have the characteristics described above, it was found that slight differences in the thickness of the same material can be reflected in the images.

De acuerdo con las realizaciones anteriores, también es posible identificar claramente la forma, patrón, etc., incluso de un objeto constituido por sustancias con transmitancias de radiación similares. Por ejemplo, es posible distinguir parásitos existentes en alimentos frescos tales como el pescado y sustancias extrañas como el pelo existentes en alimentos procesados. Convencionalmente, se ha considerado difícil identificar alimentos y sustancias extrañas, como parásitos y pelo, utilizando imágenes de radiación porque tienen transmitancias de radiación similares. Sin embargo, dado que la fotografía de la superficie frontal de un centelleador opaco puede adquirir una imagen de radiación que refleja diferencias de grosor de un objeto constituido por sustancias con transmitancias de radiación similares, es posible distinguir alimentos de sustancias extrañas. According to the above embodiments, it is also possible to clearly identify the shape, pattern, etc., even of an object made up of substances with similar radiation transmittances. For example, it is possible to distinguish parasites existing in fresh foods such as fish and foreign substances such as hair existing in processed foods. Conventionally, it has been considered difficult to identify foods and foreign substances, such as parasites and hair, using radiation imaging because they have similar radiation transmittances. However, since photography of the front surface of an opaque scintillator can acquire a radiation image that reflects differences in thickness of an object made up of substances with similar radiation transmittances, it is possible to distinguish food from foreign substances.

En el sistema de adquisición de imágenes de radiación y el método de adquisición de imágenes de radiación de acuerdo con la presente divulgación, es importante convertir la radiación, incluyendo los rayos X característicos de 20 keV o menos, en luz de centelleo en la superficie de entrada 6a (superficie frontal) del centelleador 6. A continuación se describirán los resultados obtenidos mediante simulaciones. La Figura 10A es una vista que muestra un espectro de energía de rayos X utilizado para una simulación. La Figura 10B es una vista que muestra el resultado obtenido mediante una simulación con un espectro de energía de rayos X antes de la corrección. La Figura 10C es una vista que muestra el resultado obtenido mediante una simulación con un espectro de energía de rayos X tras la corrección. In the radiation imaging system and radiation imaging method according to the present disclosure, it is important to convert radiation, including characteristic X-rays of 20 keV or less, into scintillation light on the surface of inlet 6a (front surface) of scintillator 6. The results obtained through simulations will be described below. Figure 10A is a view showing an X-ray energy spectrum used for a simulation. Figure 10B is a view showing the result obtained by simulation with an X-ray energy spectrum before correction. Figure 10C is a view showing the result obtained by simulation with an X-ray energy spectrum after correction.

Como se muestra en la Figura 10A, por lo general, un espectro de energía de rayos X se puede expresar utilizando la fórmula de Tucker (método de Tucker). Como se muestra en la Figura 10A, se realizó una simulación utilizando un espectro de energía de radiación (indicado por la línea continua), obtenido utilizando la fórmula de Tucker. Como se muestra en la Figura 10B, un resultado de simulación de la transmitancia del aluminio (indicado por la línea discontinua), no coincidió con un valor de medición real (indicado por la línea continua), de la transmitancia del aluminio que se calculó basándose en una imagen de rayos X obtenida mediante observación de la superficie frontal. As shown in Figure 10A, an X-ray energy spectrum can generally be expressed using Tucker's formula (Tucker's method). As shown in Figure 10A, a simulation was performed using a radiation energy spectrum (indicated by the solid line), obtained using Tucker's formula. As shown in Figure 10B, a simulation result of the aluminum transmittance (indicated by the dashed line) did not match an actual measurement value (indicated by the solid line) of the aluminum transmittance that was calculated based on in an X-ray image obtained by observing the front surface.

En circunstancias como la que se muestra en la Figura 10A, los presentes inventores corrigieron un espectro de energía para obtener un espectro de energía (indicado por la línea discontinua), mejorando relativamente los rayos X característicos en la región de 20 keV o menos (es decir, haciendo dominantes los rayos X característicos). Se realizó una simulación utilizando este espectro de energía tras la corrección. Como se muestra en la Figura 10C, un resultado de simulación (indicado por la línea discontinua), de la transmitancia del aluminio coincidía bien con un valor de medición real (indicado por la línea continua), de la transmitancia del aluminio que se calculó basándose en una imagen de rayos X obtenida mediante observación de la superficie frontal. In circumstances such as that shown in Figure 10A, the present inventors corrected an energy spectrum to obtain an energy spectrum (indicated by the dashed line), relatively enhancing the characteristic X-rays in the region of 20 keV or less (i.e. that is, making the characteristic X-rays dominant). A simulation was performed using this energy spectrum after correction. As shown in Figure 10C, a simulation result (indicated by the dashed line) of the aluminum transmittance matched well with an actual measurement value (indicated by the solid line) of the aluminum transmittance that was calculated based on in an X-ray image obtained by observing the front surface.

A partir de la descripción anterior se descubre que los rayos X característicos de 20 keV o menos se convierten eficientemente en luz de centelleo en la superficie de entrada 6a (superficie frontal) del centelleador 6. From the above description, it is found that characteristic X-rays of 20 keV or less are efficiently converted into scintillation light at the input surface 6a (front surface) of the scintillator 6.

La presente invención no está limitada a las realizaciones anteriores. Por ejemplo, la porción de lente puede no estar dispuesta de manera que esté opuesta a la superficie de entrada. The present invention is not limited to the above embodiments. For example, the lens portion may not be arranged to be opposite the inlet surface.

Aplicabilidad industrialIndustrial applicability

De acuerdo con la invención reivindicada, se pueden adquirir imágenes de radiación nítidas. According to the claimed invention, sharp radiation images can be acquired.

Lista de signos de referenciaList of reference signs

1, 1A... sistema de adquisición de imágenes de radiación, 2...fuente de radiación, 3... cámara (medios de captura de imágenes), 3a... lente (porción de lente), 3b... sensor de imagen (unidad de captura de imágenes), 3c... superficie receptora de luz, 6... centelleador, 6a... superficie de entrada, 10... ordenador, 10a... procesador de procesamiento de imágenes (unidad generadora de imágenes), 10b... procesador de control (unidad de control), 20... aparato de transporte, A... objeto, D... dirección de transporte, L... eje óptico. 1, 1A...radiation imaging system, 2...radiation source, 3...camera (image capture means), 3a...lens (lens portion), 3b... image sensor (image capture unit), 3c... light receiving surface, 6... scintillator, 6a... input surface, 10... computer, 10a... image processing processor ( image generating unit), 10b... control processor (control unit), 20... transport apparatus, A... object, D... transport direction, L... optical axis.

Claims

1. A radiation image acquisition system (1A) for acquiring a radiation image of an object (A), comprising:

a radiation source (2) for emitting radiation towards the object (A);

a scintillator (6) having an entrance surface (6a) into which the radiation transmitted through the object (A) is introduced and to convert the input radiation into scintillation light, the scintillator (6) having a transmittance of light of 80% or less at the wavelength of the scintillation light by scattering or absorbing the scintillation light within the scintillator (6);

an image capturing means (3A) including a lens portion (3a) focused on the input surface (6a) and for forming images of the scintillation light emitted from the input surface (6a) and a capture unit imaging device (3b) for capturing an image of the scintillation light formed by the lens portion (3a) and emitting radiation image data of the object (A); an image generating unit (10, 10a) for generating a radiation image of the object (A) based on the radiation image data, and a transport apparatus (20) configured to transport the object (A) in a direction predetermined transport speed (D) at a constant speed, where the image capture means (3A) is a linear scanning camera configured to capture images according to a movement of the object (A), a transport time and a transport speed that are established in advance for the object (A) in the transport apparatus (20), and

The scintillator (6) is arranged so that the input surface (6a) is inclined at a predetermined angle with respect to an optical axis (L) of the lens portion (3a) of the image capturing means (3A).

2. The radiation imaging system (1, 1A) according to claim 1, wherein the lens portion (3a) is arranged opposite the input surface (6a).

3. The radiation imaging system (1, 1A) according to claim 1 or 2, further comprising a transport apparatus (20) arranged between the radiation source (2) and the scintillator (6) and to transport the object (A) in a transport direction.

4. The radiation image acquisition system (1, 1A) according to claim 3, wherein the image capture unit (3b) includes an area image sensor (3b) for performing radiation integration activation. time delay and capture the image of the scintillation light formed by the lens portion (3a) by performing a charge transfer on a light receiving surface (3c) in synchronization with the movement of the object (A) by the conveyor apparatus (twenty).

5. The radiation imaging system (1, 1A) according to any one of claims 1 to 4, wherein a voltage of the radiation source tube (2) is configured to be adjusted within a range of 10 kV to 300 kV and a thickness of the scintillator (6) is within a range of 10 pm to 1,000 pm.

6. The radiation imaging system (1, 1A) according to any one of claims 1 to 4, wherein a voltage of the radiation source tube (2) is configured to be adjusted within a range of 150 kV to 1,000 kV and a thickness of the scintillator (6) is within a range of 100 pm to 50,000 pm.

7. The radiation image acquisition system (1, 1A) according to any one of claims 1 to 6, wherein the image generating unit (10, 10a) is configured to generate the radiation image of the object ( A) based on a lookup table for contrast conversion corresponding to at least one thickness of the scintillator (6).

8. The radiation imaging system (1, 1A) according to any one of claims 1 to 7, wherein the radiation source (2) is configured to emit radiation including characteristic X-rays of no more than 20 keV and the radiation transmitted through the object (A) and converted by the scintillator (6) includes characteristic X-rays of no more than 20 keV.

9. A radiation image acquisition method for acquiring a radiation image of an object (A), comprising:

a radiation emission step for emitting radiation from a radiation source (2) toward the object (A); a conversion step for converting the input radiation into scintillation light using a scintillator (6) having an input surface (6a) into which the radiation transmitted through the object (A) is introduced and has a light transmittance 80% or less to the wavelength of the scintillation light by scattering or absorbing the scintillation light within the scintillator (6);

an imaging step for imaging the scintillation light emitted from the input surface (6a) in an image capture unit (3b) using a linear scanning camera configured to perform image capture according to a movement of the object (A), including a lens portion (3a) focused on the entrance surface (6a);

an image capture step for capturing an image of the scintillation light formed using the image capture unit (3b) and outputting radiation image data of the object (A);

an imaging step for generating a radiation image of the object (A) based on the radiation image data, and

a transport step for transporting the object (A) in a predetermined transport direction (D) using a transport apparatus (20) at a constant speed, wherein

a transport time and a transport speed that are set in advance for the object (A) in the transport apparatus (20), and

In the radiation emission stage, the transport stage and the conversion stage, the scintillator (6) is arranged so that the input surface (6a) is inclined at a predetermined angle with respect to an optical axis (L) of the lens portion (3a).

10. The radiation image acquisition method according to claim 9, further comprising a transport step for transporting the object (A) in a transport direction using a transport apparatus (20) arranged between the radiation source (2) and the scintillator (6).

11. The radiation image acquisition method according to claim 10, wherein the image capture unit (3b) includes an area image sensor for performing time delay integration activation, and

The image capture step performs a charge transfer on a light receiving surface of the area image sensor in synchronization with the movement of the object (A) by the transport apparatus (20).

12. The radiation image acquisition method according to any one of claims 9 to 11, wherein a thickness of the scintillator (6) is within a range of 10 pm to 1,000 pm, and

In the radiation emission stage, the voltage of the radiation source tube (2) is within a range of 10 kV to 300 Kv.

13. The radiation image acquisition method according to any one of claims 9 to 11, wherein the thickness of the scintillator (6) is within a range of 100 pm to 50,000 pm, and

In the radiation emission stage, the voltage of the radiation source tube (2) is within a range of 150 kV to 1,000 kV.

14. The radiation image acquisition method according to any one of claims 9 to 13, wherein the imaging step generates the radiation image of the object (A) based on a lookup table for the conversion of contrast corresponding to at least one thickness of the scintillator (6).

15. The radiation imaging method according to any one of claims 9 to 14, wherein the radiation emission step generates radiation including characteristic X-rays of no more than 20 keV and the conversion step converts the radiation transmitted through the object (A) and including characteristic X-rays of no more than 20 keV in the scintillation light.